ES3047829T3 - Grid-connected photovoltaic inverter and grid-connected control method - Google Patents

Grid-connected photovoltaic inverter and grid-connected control method

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ES3047829T3
ES3047829T3 ES23205558T ES23205558T ES3047829T3 ES 3047829 T3 ES3047829 T3 ES 3047829T3 ES 23205558 T ES23205558 T ES 23205558T ES 23205558 T ES23205558 T ES 23205558T ES 3047829 T3 ES3047829 T3 ES 3047829T3
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ES23205558T
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Fei Xu
Xinyu Yu
Mingquan Zhao
Zisen Qu
Kai Xin
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Original Assignee
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
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Abstract

Esta aplicación proporciona un inversor fotovoltaico conectado a la red y un método de control para dicha conexión. El inversor fotovoltaico incluye un circuito de control y un circuito inversor. El circuito de control está configurado para: cuando el valor de la corriente del punto conectado a la red es mayor o igual que el valor límite de amplitud de corriente, obtener un ajuste de la tensión activa o reactiva en función del valor de la corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y el valor de la tensión del punto conectado a la red; y controlar la tensión de salida del circuito inversor para que alcance el valor de la tensión objetivo en función del ajuste de la tensión activa o reactiva, con el fin de reducir el valor de la corriente del punto conectado a la red mediante la reducción de la potencia activa o reactiva emitida por el inversor fotovoltaico. El valor de la tensión objetivo es el valor de la tensión objetivo. Según el escenario de aplicación, la limitación de corriente puede aplicarse por separado a la corriente activa y a la reactiva en un punto conectado a la red en esta aplicación. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0003] Inversor fotovoltaico conectado a la red y método de control conectado a la red
[0005] Campo técnico
[0007] Esta solicitud se refiere al campo de las tecnologías de electrónica de potencia, y en particular, a un inversor fotovoltaico conectado a la red y a un método de control conectado a la red.
[0009] Antecedentes
[0011] En el campo de las tecnologías de electrónica de potencia, un circuito inversor en un sistema de suministro de energía puede convertir un voltaje de entrada proporcionado por un extremo de entrada (por ejemplo, un extremo de suministro de energía) en un voltaje de salida que coincide con un extremo de salida (por ejemplo, un extremo de la red eléctrica), para suministrar energía al extremo de salida utilizando el extremo de entrada. En un proceso de suministro de energía, un componente (por ejemplo, un transistor de conmutación en el circuito inversor) en el sistema de suministro de energía está limitado por la tensión de voltaje y la tensión térmica. Por lo tanto, para evitar sobretensión o sobrecalentamiento del componente, se tiene que realizar una limitación de corriente transitoria a corto plazo o una limitación de corriente constante a largo plazo en el sistema de suministro de energía. Sin embargo, en un escenario de aplicación en el que el circuito inversor funciona en función de la formación de la red (por ejemplo, el sistema de suministro de energía es equivalente a una fuente de voltaje), el voltaje de salida del sistema de suministro de energía generalmente se controla y una corriente de salida del sistema de suministro de energía cambia en consecuencia en función de una carga del extremo de salida. Si la limitación de corriente se realiza directamente en la corriente de salida del sistema de suministro de energía, el sistema de suministro de energía es inestable. Durante la investigación y la práctica, en la tecnología convencional, generalmente es necesario adquirir una corriente de salida de un sistema de suministro de energía y, cuando la corriente de salida excede un valor preestablecido, se reduce la frecuencia de un voltaje de salida para reducir la corriente de salida. El tiempo de respuesta es largo y la adaptabilidad es pobre. Alternativamente, cuando se detecta que la corriente de salida excede el valor preestablecido, se agrega impedancia virtual al sistema de suministro de energía para reducir la corriente de salida. El tiempo de respuesta es largo y la adaptabilidad es pobre. En conclusión, ninguno de los dos modos puede controlar por separado una corriente activa y una corriente reactiva que entrega el sistema de suministro de energía. El tiempo de respuesta es largo, y la adaptabilidad es baja.
[0013] El documento "New control strategy to allow the photovoltaic systems operation under grid faults" de Azevedo et al (XP031576117, ISBN: 978-1-4244-3369-8) da a conocer un limitador de corriente que se realiza indirectamente mediante el uso de un limitador de potencia activa que se calcula dinámicamente en función del voltaje de secuencia positiva de la red.
[0015] El documento "Modeling of a Two-Stage Photovoltaic System for Grid Code Compatibility" de Huka Gelma Boneya et al (XP033481290, DOI: 10.1109/EI2.2018.8582258) da a conocer un modelado de un sistema fotovoltaico de dos etapas que opera bajo grandes perturbaciones de la red.
[0017] Compendio
[0019] La invención se refiere a un inversor fotovoltaico conectado a la red según la reivindicación 1 y a un correspondiente método de control conectado a la red para un inversor fotovoltaico según la reivindicación 7. Las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes. Esta solicitud proporciona un inversor fotovoltaico conectado a la red y un método de control conectado a la red. Dependiendo del escenario de aplicación, la limitación de corriente se puede realizar por separado en una corriente activa y una corriente reactiva en un punto conectado a la red. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta.
[0021] Según un primer aspecto, esta solicitud proporciona un inversor fotovoltaico. El inversor fotovoltaico incluye un circuito de control y un circuito inversor. En el presente documento, un extremo del circuito inversor está conectado a una fuente de alimentación de corriente continua y el otro extremo del circuito inversor está conectado a una red eléctrica en un punto conectado a la red mediante el uso de la impedancia de la red eléctrica. El circuito de control está conectado al circuito inversor. El circuito de control en el presente documento puede configurarse para: cuando un valor de corriente del punto conectado a la red es mayor o igual que un valor límite de amplitud de corriente, obtener una cantidad de ajuste de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de voltaje reactivo en base al valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y un valor de voltaje del punto conectado a la red, y controlar un voltaje de salida del circuito inversor para que sea un valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para reducir el valor de corriente del punto conectado a la red al reducir la potencia activa y/o la potencia reactiva entregada por el inversor fotovoltaico. Un valor de voltaje de un voltaje objetivo en este caso es el valor de voltaje objetivo.
[0022] En esta solicitud, el circuito de control puede obtener el valor de la corriente de salida del punto conectado a la red (por ejemplo, mediante obtener, recopilar, recibir, detectar o almacenar). El valor de corriente de salida del punto conectado a la red en el presente documento se puede recopilar o detectar directamente, o se puede obtener mediante cálculo utilizando otro valor de corriente que sea fácil de recopilar u obtener. Por ejemplo, el valor de la corriente de salida se obtiene mediante cálculo utilizando un valor de corriente de salida del circuito inversor, o puede obtenerse mediante cálculo utilizando un valor de corriente de salida en un punto de conexión entre el inversor fotovoltaico y la impedancia de la red eléctrica, o puede obtenerse mediante cálculo utilizando un valor de corriente de salida en otro punto de muestreo, que puede configurarse específicamente en función de un escenario de aplicación. Se puede entender que, en diferentes escenarios de aplicación (por ejemplo, el inversor fotovoltaico es equivalente a una fuente de voltaje en un escenario de formación de red), después de que el circuito inversor entrega un voltaje de salida relativamente constante, una potencia de salida y una corriente de salida del circuito inversor pueden cambiar en relación con un cambio en una carga en un lado de la red eléctrica. Por ejemplo, cuando la carga aumenta, la potencia de salida y la corriente de salida del circuito inversor aumentan correspondientemente, para garantizar un suministro de energía normal a la carga. En algunos escenarios de aplicación, para evitar la sobretensión o el sobrecalentamiento de un componente en un sistema de suministro de energía, es necesario realizar una limitación de corriente transitoria a corto plazo o una limitación de corriente constante a largo plazo en el sistema de suministro de energía. Cuando un valor de corriente del punto conectado a la red es mayor o igual que un valor límite de amplitud de corriente, el circuito de control del presente documento puede obtener una cantidad de ajuste de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de voltaje reactivo en base al valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y un valor de voltaje del punto conectado a la red, y controlar un voltaje de salida del circuito inversor para que sea un valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para reducir el valor de corriente del punto conectado a la red al reducir la potencia activa y/o la potencia reactiva entregada por el inversor fotovoltaico. El valor límite de amplitud de corriente en el presente documento puede ser un valor límite de amplitud de corriente obtenido por el circuito de control (por ejemplo, mediante obtener, recibir, calcular o almacenar). El valor límite de amplitud de corriente en el presente documento puede ser un valor de corriente, o puede ser una pluralidad de valores de corriente, o puede ser un intervalo de corriente formado por una pluralidad de valores de corriente, o puede ser una pluralidad de intervalos de corriente formados por una pluralidad de valores de corriente. El valor límite de amplitud de corriente en el presente documento puede ser un valor vectorial obtenido al combinar un componente en cada eje de coordenadas de un sistema de coordenadas (por ejemplo, un sistema de coordenadas abc, un sistema de coordenadas xyz o un sistema de coordenadas dq), o puede ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido al transformar y descomponer un sistema de coordenadas (por ejemplo, un sistema de coordenadas abc o un sistema de coordenadas xyz se transforma en un sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, en un escenario de aplicación de funcionamiento conectado a la red, en caso de fallo de una red eléctrica (por ejemplo, se produce una caída en la red eléctrica), la corriente entregada por la corriente del inversor necesita un componente reactivo relativamente grande para mantener el voltaje de la red eléctrica. En este caso, si se realiza una limitación de corriente en un sistema de suministro de energía, la limitación de corriente tiene que realizarse preferentemente en una corriente activa (por ejemplo, un componente de corriente del eje q en el sistema de coordenadas dq) entregada por el circuito inversor. De manera similar, por ejemplo, en un escenario de aplicación en el que se necesita satisfacer preferentemente un rendimiento de energía eléctrica, si se realiza una limitación de corriente en el sistema de suministro de energía, la limitación de corriente se tiene que realizar preferentemente en una corriente reactiva (por ejemplo, un componente de corriente del eje d en el sistema de coordenadas dq) entregada por el circuito inversor. En consecuencia, el circuito de control puede obtener la potencia de salida (incluyendo la potencia activa y/o la potencia reactiva) del circuito inversor basándose en el valor de corriente del punto conectado a la red y el valor de voltaje del punto conectado a la red, obtener una potencia de salida reducida del circuito inversor (es decir, potencia de salida del circuito inversor que puede realizar la limitación de corriente, incluyendo la potencia activa y/o la potencia reactiva) basándose en el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red, obtener además la cantidad de ajuste de voltaje (incluyendo la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo), y controlar un voltaje de salida del circuito inversor para que sea un valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para reducir el valor de corriente del punto conectado a la red reduciendo la potencia activa y/o la potencia reactiva entregada por el inversor fotovoltaico. En el presente documento, la potencia y el voltaje (o la corriente) que entrega el circuito inversor, o las cantidades de ajuste correspondientes, pueden ser un valor vectorial obtenido al combinar un componente en cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o pueden ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido al transformar y descomponer el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforma en el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, el voltaje activo entregado por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y el voltaje reactivo puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq.
[0024] De acuerdo con esta solicitud, el inversor fotovoltaico puede obtener por separado una cantidad de ajuste de potencia activa y/o una cantidad de ajuste de potencia reactiva del circuito inversor en función de un escenario de aplicación, y controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en función de la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva, para realizar por separado la limitación de corriente en la corriente activa y la corriente reactiva en el punto conectado a la red. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta.
[0026] Haciendo referencia al primer aspecto, en una primera implementación posible, el circuito de control en el presente documento descrito puede obtener la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva en base al valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red; y obtener la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo en base a la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva. El circuito de control en el presente documento puede controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo. Se puede entender que el circuito de control en el presente documento puede incluir un módulo de sincronización y un módulo de control. El módulo de sincronización se puede conectar al circuito inversor mediante el módulo de control. Cada uno del módulo de sincronización y del módulo de control es únicamente un módulo que puede implementar una función correspondiente en el circuito de control. En un proceso de implementación específico, el módulo que implementa la función correspondiente puede integrarse en otro módulo de función o circuito de control. El circuito de control en el presente documento puede obtener la potencia de salida (incluyendo la potencia activa y/o la potencia reactiva) del circuito inversor basándose en el valor de corriente del punto conectado a la red y el valor de voltaje del punto conectado a la red, obtener la potencia de salida reducida del circuito inversor (es decir, la potencia de salida del circuito inversor que puede realizar la limitación de corriente, incluyendo la potencia activa y/o la potencia reactiva) basándose en el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red, obtener la cantidad de ajuste de potencia (incluyendo la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva) del circuito inversor mediante cálculo (por ejemplo, utilizando una diferencia entre la potencia de salida del circuito inversor y la potencia de salida reducida del circuito inversor), y obtener la cantidad de ajuste de voltaje (incluyendo la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo) basándose en la cantidad de ajuste de potencia. Además, el circuito de control puede controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para reducir el valor de corriente del punto conectado a la red al reducir la potencia activa y/o la potencia reactiva entregada por el inversor fotovoltaico. En el presente documento, la potencia y el voltaje (o la corriente) que entrega el circuito inversor, o las cantidades de ajuste correspondientes, pueden ser el valor vectorial obtenido al combinar el componente en cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o pueden ser el valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido al transformar y descomponer el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforma en el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de ajuste del voltaje activo entregado por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de ajuste del voltaje reactivo puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq.
[0028] De acuerdo con esta aplicación, el inversor fotovoltaico puede obtener por separado la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva del circuito inversor según un escenario de aplicación, obtener la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo del circuito inversor según la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva, y controlar además el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo según la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para realizar por separado la limitación de corriente en la corriente activa y la corriente reactiva en el punto conectado a la red. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta.
[0030] Haciendo referencia a la primera implementación posible del primer aspecto, en una segunda implementación posible, el módulo de control en el presente documento incluye una unidad de control de voltaje y una unidad de control de corriente, y la unidad de control de voltaje está conectada al circuito inversor mediante el uso de la unidad de control de corriente. El circuito de control en el presente documento puede obtener una cantidad de control de corriente activa y/o una cantidad de control de corriente reactiva en función de la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo. El circuito de control en el presente documento puede controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva. Se puede entender que el módulo de control en el circuito de control en el presente documento puede incluir la unidad de control de voltaje y la unidad de control de corriente. La unidad de control de voltaje se conecta al circuito inversor mediante la unidad de control de corriente. Cada una de la unidad de control de voltaje y la unidad de control de corriente es la única unidad que puede implementar una función correspondiente en el circuito de control. En un proceso de implementación específico, la unidad que implementa la función correspondiente puede integrarse en otro módulo funcional o circuito de control. La unidad de control de voltaje en el presente documento puede ser un bucle de control de voltaje (por ejemplo, un bucle de voltaje). La unidad de control de voltaje en el presente documento puede ajustar la cantidad de control de corriente de salida (incluyendo la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva) en función de la cantidad de ajuste de voltaje (incluyendo la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo). En el presente documento, la cantidad de ajuste de voltaje o la cantidad de control de corriente en el módulo de control puede ser un valor vectorial obtenido combinando un componente de cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o puede ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido transformando y descomponiendo el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforman el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de control de la corriente activa entregada por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de control de la corriente reactiva puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq. La unidad de control de corriente en este documento puede ser un bucle de control de corriente (por ejemplo, un bucle de corriente). La unidad de control de corriente en el presente documento puede controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva.
[0032] De acuerdo con esta solicitud, el inversor fotovoltaico puede obtener respectivamente la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva a través del ajuste en base a la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva según un escenario de aplicación, y controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva, para realizar por separado la limitación de corriente en la corriente activa y la corriente reactiva en el punto conectado a la red. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta.
[0034] Haciendo referencia a la segunda implementación posible del primer aspecto, en una tercera implementación posible, el circuito de control en el presente documento puede obtener una cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o una cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y al valor límite de amplitud de corriente. El circuito de control del presente documento puede controlar además el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo, en base a la cantidad de control de corriente activa limitada por amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada por amplitud. Se puede entender que el módulo de control en el circuito de control en el presente documento descrito puede incluir además una unidad limitadora de amplitud de corriente. La unidad limitadora de amplitud de corriente está conectada tanto a la unidad de control de voltaje como a la unidad de control de corriente. La unidad limitadora de amplitud de corriente también es la única unidad que puede implementar una función correspondiente en el circuito de control. En un proceso de implementación específico, la unidad que implementa la función correspondiente puede integrarse en otro módulo funcional o circuito de control. En algunos escenarios de aplicación en los que es necesario realizar una limitación de corriente rápida, el inversor fotovoltaico puede incluir además una unidad limitadora de amplitud de corriente. La unidad limitadora de amplitud de corriente en el presente documento puede obtener la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud basándose en la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y el valor límite de amplitud de corriente. Por ejemplo, cuando la cantidad de control de corriente (incluida la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva) es mayor que el valor límite de amplitud de corriente (incluido un componente activo correspondiente al valor límite de amplitud de corriente y/o un componente reactivo correspondiente al valor límite de amplitud de corriente), la unidad limitadora de amplitud de corriente puede realizar una limitación de amplitud en la cantidad de control de corriente, para obtener la cantidad de control de corriente limitada en amplitud (incluida la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud). La cantidad de control de corriente activa limitada por amplitud (y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada por amplitud) en este documento es menor o igual que el componente activo (y/o el componente reactivo) correspondiente al valor límite de amplitud de corriente. Además, la unidad de control de corriente puede controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de control de corriente limitada por amplitud (incluida la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva). En el presente documento, el valor límite de amplitud de corriente o la cantidad de control de corriente en el circuito de control pueden ser un valor vectorial obtenido combinando un componente de cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o puede ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido transformando y descomponiendo el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforman el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de control de la corriente activa entregada por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de control de la corriente reactiva puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq.
[0035] Según esta solicitud, la unidad limitadora de amplitud de corriente puede realizar una limitación de amplitud en la cantidad de control de corriente, de modo que la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud (y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud) sea menor o igual que el componente activo (y/o el componente reactivo) correspondiente al valor límite de amplitud de corriente. Esto acorta el tiempo de respuesta de limitación de corriente y mejora la eficiencia del control. Haciendo referencia a la tercera implementación posible del primer aspecto, en una cuarta implementación posible, el circuito de control puede obtener además una cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o una cantidad de retroalimentación de corriente reactiva en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud. El circuito de control en el presente documento puede obtener además una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo en función de la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva. El circuito de control en el presente documento puede obtener además la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva en función de la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo y la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo. Se puede entender que, después de realizar la limitación de amplitud en la cantidad de control de corriente, la unidad limitadora de amplitud de corriente puede obtener además la cantidad de retroalimentación de corriente de salida (incluyendo la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva) mediante cálculo (por ejemplo, obtener una diferencia restando la cantidad de control de corriente limitada en amplitud de la cantidad de control de corriente ilimitada en amplitud) en base a la cantidad de control de corriente ilimitada en amplitud (incluyendo la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva) y la cantidad de control de corriente limitada en amplitud (incluyendo la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva), y entregar la cantidad de retroalimentación de corriente al módulo de sincronización. El módulo de sincronización puede entregar la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje (incluida la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo) a la unidad de control de voltaje en función de la cantidad de retroalimentación de corriente. Además, la unidad de control de voltaje puede ajustar la cantidad de control de corriente de salida (incluida la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva) en función de la cantidad de ajuste de voltaje (incluida la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo) y la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje (incluida la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo). En el presente documento, la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje (o la cantidad de retroalimentación de corriente), la cantidad de ajuste de voltaje o la cantidad de control de corriente en el módulo de control puede ser un valor vectorial obtenido combinando un componente en cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq) o puede ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido transformando y descomponiendo el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforman el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de control de la corriente activa entregada por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de control de la corriente reactiva puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq.
[0037] De acuerdo con esta solicitud, la unidad limitadora de amplitud de corriente puede retroalimentar, al módulo de sincronización, la diferencia entre la cantidad de control de corriente de amplitud limitada y la cantidad de control de corriente de amplitud ilimitada como cantidad de retroalimentación de corriente. El módulo de sincronización puede entregar una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje a la unidad de control de voltaje en función de la cantidad de retroalimentación de corriente. La unidad de control de voltaje puede ajustar la cantidad de control de corriente de salida en función de la cantidad de ajuste de voltaje y la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje. Esto acorta el tiempo de respuesta de limitación de corriente, mejora la estabilidad del sistema y mejora la eficiencia del control del sistema y la eficiencia del suministro de energía.
[0038] Haciendo referencia a la cuarta implementación posible del primer aspecto, en una quinta implementación posible, el circuito de control en el presente documento descrito puede obtener además la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva en base a la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva. El circuito de control en el presente documento también puede generar una cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa, y obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje de salida, y/u obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva. Se puede entender que, de manera similar a un principio de obtención de la cantidad de ajuste de potencia en base a el valor límite de amplitud de corriente, el valor de corriente del punto conectado a la red y el valor de voltaje del punto conectado a la red, el módulo de sincronización en el presente documento puede obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia (incluyendo la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva) mediante cálculo en base a la cantidad de retroalimentación de corriente (incluyendo la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente de potencia reactiva) y el valor de voltaje de salida del punto conectado a la red (o un valor de impedancia de carga obtenido mediante cálculo u otro parámetro del sistema). El módulo de sincronización en el presente documento puede obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje de salida (por ejemplo, una variación de un ángulo entre el voltaje de salida del circuito inversor y el voltaje del punto conectado a la red en el sistema de coordenadas dq) en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa, y obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo (por ejemplo, una variación de un componente del eje q del voltaje de salida del circuito inversor en el sistema de coordenadas dq) en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje de salida. El módulo de sincronización puede obtener además la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo (por ejemplo, una variación de un componente del eje d del voltaje de salida del circuito inversor en el sistema de coordenadas dq) en función de la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva. El módulo de sincronización del presente documento puede entregar rápidamente la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje al módulo de control de voltaje en base a la cantidad de retroalimentación de corriente. El método de control es simple, se acorta la duración de la respuesta y se mejora la eficiencia del control del sistema y la eficiencia del suministro de energía.
[0040] Haciendo referencia a cualquiera del primer aspecto o las posibles implementaciones del primer aspecto, en una sexta implementación posible, el circuito de control en el presente documento descrito puede obtener además una cantidad de ajuste de frecuencia angular en base al valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red. El circuito de control en el presente documento puede ajustar además una fase del voltaje de salida del circuito inversor a una fase objetivo en función de la cantidad de ajuste de frecuencia angular. Se puede entender que el módulo de control en el presente documento descrito puede incluir además una unidad de control de fase. La unidad de control de fase se conecta al circuito inversor mediante el uso del módulo de sincronización. La unidad de control de fase es solo una unidad que puede implementar una función correspondiente en el circuito de control. En un proceso de implementación específico, la unidad que implementa la función correspondiente puede integrarse en otro módulo funcional o circuito de control. En el presente documento, debido a que una fase de voltaje del punto conectado a la red en el sistema de suministro de energía siempre está en un estado cambiante, el módulo de sincronización puede obtener la cantidad de ajuste de frecuencia angular en función del valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red, y a continuación ajustar la fase del voltaje de salida del circuito inversor a la fase objetivo mediante el uso de la unidad de control de fase. Esto mejora la sincronización del sistema.
[0042] Según un segundo aspecto, esta solicitud proporciona un sistema de suministro de energía. El sistema de suministro de energía puede incluir el inversor fotovoltaico de acuerdo con cualquiera del primer aspecto o las posibles implementaciones del primer aspecto. El sistema de suministro de energía incluye además una fuente de alimentación. Los dos extremos del inversor fotovoltaico están conectados respectivamente a una fuente de alimentación de corriente continua y a una carga.
[0044] Haciendo referencia al segundo aspecto, en una primera implementación posible, el sistema de suministro de energía puede incluir además un transformador, y la fuente de alimentación puede conectarse al inversor fotovoltaico mediante el uso del transformador.
[0046] Haciendo referencia a la primera implementación posible del segundo aspecto, en una segunda implementación posible, el sistema de suministro de energía puede incluir además una caja combinadora, y el transformador puede conectarse al inversor fotovoltaico mediante el uso de la caja combinadora.
[0048] Haciendo referencia a la segunda posible implementación del segundo aspecto, en una tercera posible implementación, el sistema de suministro de energía puede incluir además un bus de corriente continua. El transformador se puede conectar al bus de corriente continua mediante el uso de la caja combinadora. El bus de corriente continua está conectado al inversor fotovoltaico.
[0050] Haciendo referencia a la tercera posible implementación del segundo aspecto, en una cuarta posible implementación, el sistema de suministro de energía puede incluir además un aparato de cableado dentro de la red y fuera de la red. El inversor fotovoltaico se puede conectar a la carga mediante el uso del aparato de cableado dentro de la red y fuera de la red.
[0052] En esta solicitud, los módulos funcionales en el sistema de suministro de energía tienen maneras de composición diversas y flexibles, y pueden adaptarse a diferentes entornos de suministro de energía. Esto mejora la diversidad de escenarios de aplicación del sistema de suministro de energía y mejora la adaptabilidad del sistema de suministro de energía.
[0054] Según un tercer aspecto, esta solicitud proporciona un método de control conectado a la red para un inversor fotovoltaico. El método de control conectado a la red es aplicable al inversor fotovoltaico. El inversor fotovoltaico incluye un circuito de control y un circuito inversor. Un extremo del circuito inversor está conectado a una fuente de alimentación de corriente continua y el otro extremo del circuito inversor está conectado a una red eléctrica en un punto conectado a la red mediante el uso de la impedancia de la red eléctrica. El circuito de control está conectado al circuito inversor. El método es además aplicable al inversor fotovoltaico en cualquiera del primer aspecto o las posibles implementaciones del primer aspecto. El método incluye: detectar un valor de corriente del punto conectado a la red. Cuando el valor de corriente del punto conectado a la red es mayor o igual que un valor límite de amplitud de corriente, se obtiene una cantidad de ajuste de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de voltaje reactivo en función del valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y un valor de voltaje del punto conectado a la red. Un voltaje de salida del circuito inversor se controla para que sea el valor de voltaje objetivo, en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para reducir el valor de corriente del punto conectado a la red mediante reducir la potencia activa y/o la potencia reactiva entregada por el inversor fotovoltaico. Un valor de voltaje de un voltaje objetivo en este caso es el valor de voltaje objetivo.
[0056] En esta solicitud, el inversor fotovoltaico puede obtener el valor de la corriente de salida del punto conectado a la red (por ejemplo, mediante obtener, recopilar, recibir, detectar o almacenar). El valor de corriente de salida del punto conectado a la red en el presente documento se puede recopilar o detectar directamente, o se puede obtener mediante cálculo utilizando otro valor de corriente que sea fácil de recopilar u obtener. Por ejemplo, el valor de la corriente de salida se obtiene mediante cálculo utilizando un valor de corriente de salida del circuito inversor, o puede obtenerse mediante cálculo utilizando un valor de corriente de salida en un punto de conexión entre el inversor fotovoltaico y la impedancia de la red eléctrica, o puede obtenerse mediante cálculo utilizando un valor de corriente de salida en otro punto de muestreo, que puede configurarse específicamente en función de un escenario de aplicación. Se puede entender que, en diferentes escenarios de aplicación (por ejemplo, el inversor fotovoltaico es equivalente a una fuente de voltaje en un escenario de formación de red), después de que el circuito inversor entrega un voltaje de salida relativamente constante, una potencia de salida y una corriente de salida del circuito inversor pueden cambiar en relación con un cambio en la carga. Por ejemplo, cuando la carga aumenta, la potencia de salida y la corriente de salida del circuito inversor aumentan correspondientemente, para garantizar un suministro de energía normal a la carga. En algunos escenarios de aplicación, para evitar la sobretensión o el sobrecalentamiento de un componente en un sistema de suministro de energía, es necesario realizar una limitación de corriente transitoria a corto plazo o una limitación de corriente constante a largo plazo en el sistema de suministro de energía. Cuando un valor de corriente del punto conectado a la red es mayor o igual que un valor límite de amplitud de corriente, el inversor fotovoltaico del presente documento puede obtener una cantidad de ajuste de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de voltaje reactivo en base al valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y un valor de voltaje del punto conectado a la red, y controlar un voltaje de salida del circuito inversor para que sea un valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para reducir el valor de corriente del punto conectado a la red al reducir la potencia activa y/o la potencia reactiva entregada por el inversor fotovoltaico. El valor límite de amplitud de corriente en el presente documento puede ser un valor límite de amplitud de corriente obtenido por el inversor fotovoltaico (por ejemplo, mediante obtener, recibir, calcular o almacenar). El valor límite de amplitud de corriente en el presente documento puede ser un valor de corriente, o puede ser una pluralidad de valores de corriente, o puede ser un intervalo de corriente formado por una pluralidad de valores de corriente, o puede ser una pluralidad de intervalos de corriente formados por una pluralidad de valores de corriente. El valor límite de amplitud de corriente en el presente documento puede ser un valor vectorial obtenido al combinar un componente en cada eje de coordenadas de un sistema de coordenadas (por ejemplo, un sistema de coordenadas abc, un sistema de coordenadas xyz o un sistema de coordenadas dq), o puede ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido al transformar y descomponer un sistema de coordenadas (por ejemplo, un sistema de coordenadas abc o un sistema de coordenadas xyz se transforma en un sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, en un escenario de aplicación de funcionamiento conectado a la red, en caso de fallo de una red eléctrica (por ejemplo, se produce una caída en la red eléctrica), la corriente entregada por el inversor de corriente necesita un componente reactivo relativamente grande para mantener el voltaje de la red eléctrica. En este caso, si se realiza una limitación de corriente en un sistema de suministro de energía, la limitación de corriente tiene que realizarse preferentemente en una corriente activa (por ejemplo, un componente de corriente del eje q en el sistema de coordenadas dq) entregada por el circuito inversor. De manera similar, por ejemplo, en un escenario de aplicación en el que se necesita satisfacer preferentemente un rendimiento de energía eléctrica, si se realiza una limitación de corriente en el sistema de suministro de energía, la limitación de corriente se tiene que realizar preferentemente en una corriente reactiva (por ejemplo, un componente de corriente del eje d en el sistema de coordenadas dq) entregada por el circuito inversor. En consecuencia, el inversor fotovoltaico puede obtener la potencia de salida (incluyendo la potencia activa y/o la potencia reactiva) del circuito inversor basándose en el valor de corriente del punto conectado a la red y el valor de voltaje del punto conectado a la red, obtener una potencia de salida reducida del circuito inversor (es decir, potencia de salida del circuito inversor que puede realizar la limitación de corriente, incluyendo la potencia activa y/o la potencia reactiva) basándose en el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red, obtener además la cantidad de ajuste de voltaje (incluyendo la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo), y controlar un voltaje de salida del circuito inversor para que sea un valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para reducir el valor de corriente del punto conectado a la red reduciendo la potencia activa y/o la potencia reactiva entregada por el inversor fotovoltaico. En el presente documento, la potencia y el voltaje (o la corriente) que entrega el circuito inversor, o las cantidades de ajuste correspondientes, pueden ser un valor vectorial obtenido al combinar un componente en cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o pueden ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido al transformar y descomponer el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforma en el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, el voltaje activo entregado por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y el voltaje reactivo puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq.
[0058] De acuerdo con esta solicitud, el inversor fotovoltaico puede obtener por separado una cantidad de ajuste de potencia activa y/o una cantidad de ajuste de potencia reactiva del circuito inversor en función de un escenario de aplicación, y controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en función de la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva, para realizar por separado la limitación de corriente en la corriente activa y la corriente reactiva en el punto conectado a la red. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta.
[0060] Haciendo referencia al tercer aspecto, en una primera implementación posible, la obtención de una cantidad de ajuste de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de voltaje reactivo en base al valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y un valor de voltaje del punto conectado a la red incluye: obtener una cantidad de ajuste de potencia activa y/o una cantidad de ajuste de potencia reactiva en base al valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red; y obtener la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo en base a la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva. Se puede entender que el inversor fotovoltaico en el presente documento puede obtener la potencia de salida (incluyendo la potencia activa y/o la potencia reactiva) del circuito inversor basándose en el valor de corriente del punto conectado a la red y el valor de voltaje del punto conectado a la red, obtener la potencia de salida reducida del circuito inversor (es decir, la potencia de salida del circuito inversor que puede realizar la limitación de corriente, incluyendo la potencia activa y/o la potencia reactiva) basándose en el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red, obtener la cantidad de ajuste de potencia (incluyendo la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva) del circuito inversor mediante cálculo (por ejemplo, utilizando una diferencia entre la potencia de salida del circuito inversor y la potencia de salida reducida del circuito inversor), y obtener la cantidad de ajuste de voltaje (incluyendo la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo) basándose en la cantidad de ajuste de potencia. Además, el inversor fotovoltaico puede controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para reducir el valor de corriente del punto conectado a la red al reducir la potencia activa y/o la potencia reactiva entregada por el inversor fotovoltaico. En el presente documento, la potencia y el voltaje (o la corriente) que entrega el circuito inversor, o las cantidades de ajuste correspondientes, pueden ser un valor vectorial obtenido al combinar un componente en cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o pueden ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido al transformar y descomponer el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforma en el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de ajuste del voltaje activo entregado por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de ajuste del voltaje reactivo puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq.
[0062] De acuerdo con esta aplicación, el inversor fotovoltaico puede obtener por separado la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva del circuito inversor según un escenario de aplicación, obtener la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo del circuito inversor según la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva, y controlar además el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo según la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para realizar por separado la limitación de corriente en la corriente activa y la corriente reactiva en el punto conectado a la red. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta.
[0064] Haciendo referencia a la primera implementación posible del tercer aspecto, en una segunda implementación posible, el control de un voltaje de salida del circuito inversor para que sea un valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo incluye: obtener una cantidad de control de corriente activa y/o una cantidad de control de corriente reactiva en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo; y controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva. En el presente documento, la cantidad de ajuste de voltaje o la cantidad de control de corriente en el inversor fotovoltaico puede ser un valor vectorial obtenido combinando un componente de cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o puede ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido transformando y descomponiendo el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforman el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de control de la corriente activa entregada por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de control de la corriente reactiva puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq. El inversor fotovoltaico en el presente documento puede controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva.
[0066] De acuerdo con esta solicitud, el inversor fotovoltaico puede obtener respectivamente la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva a través del ajuste en base a la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva según un escenario de aplicación, y controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva, para realizar por separado la limitación de corriente en la corriente activa y la corriente reactiva en el punto conectado a la red. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta.
[0068] Haciendo referencia a la segunda posible implementación del tercer aspecto, en una tercera posible implementación, el inversor fotovoltaico incluye además una unidad limitadora de amplitud de corriente. Después de obtener una cantidad de control de corriente activa y/o una cantidad de control de corriente reactiva en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, el método incluye además: obtener una cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o una cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y al valor límite de amplitud de corriente; y controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud. Se puede entender que el inversor fotovoltaico del presente documento puede obtener la cantidad de control de corriente activa limitada por amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada por amplitud, en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y al valor límite de amplitud de corriente. Por ejemplo, cuando la cantidad de control de corriente (incluida la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva) es mayor que el valor límite de amplitud de corriente (incluido un componente activo correspondiente al valor límite de amplitud de corriente y/o un componente reactivo correspondiente al valor límite de amplitud de corriente), la unidad limitadora de amplitud de corriente puede realizar una limitación de amplitud en la cantidad de control de corriente, para obtener la cantidad de control de corriente limitada en amplitud (incluida la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud). La cantidad de control de corriente activa limitada por amplitud (y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada por amplitud) en este documento es menor o igual que el componente activo (y/o el componente reactivo) correspondiente al valor límite de amplitud de corriente. Además, el inversor fotovoltaico puede controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo, en base a la cantidad de control de corriente limitada por amplitud (incluyendo la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva). En el presente documento, el valor límite de amplitud de corriente o la cantidad de control de corriente en el inversor fotovoltaico puede ser un valor vectorial obtenido combinando un componente de cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o puede ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido transformando y descomponiendo el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforman el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de control de la corriente activa entregada por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de control de la corriente reactiva puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq. Según esta solicitud, el inversor fotovoltaico puede realizar la limitación de amplitud sobre la cantidad de control de corriente, de manera que la cantidad de control de corriente activa limitada por amplitud (y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada por amplitud) es menor o igual que el componente activo (y/o el componente reactivo) correspondiente al valor límite de amplitud de corriente. Esto acorta el tiempo de respuesta de limitación de corriente y mejora la eficiencia del control.
[0070] Haciendo referencia a la tercera implementación posible del tercer aspecto, en una cuarta implementación posible, después de obtener una cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o una cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y al valor límite de amplitud de corriente, el método incluye además: obtener una cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o una cantidad de retroalimentación de corriente reactiva en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud; obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo en base a la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva; y obtener la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo y la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo. Se puede entender que, después de realizar la limitación de amplitud sobre la cantidad de control de corriente, el inversor fotovoltaico puede además obtener la cantidad de retroalimentación de corriente de salida (incluyendo la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva) mediante cálculo (por ejemplo, obtener la diferencia restando la cantidad de control de corriente limitada por amplitud de la cantidad de control de corriente ilimitada por amplitud) en base a la cantidad de control de corriente ilimitada por amplitud (que incluye la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva) y la cantidad de control de corriente limitada por amplitud (que incluye la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva). El inversor fotovoltaico puede entregar la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje (incluida la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo) a la unidad de control de voltaje en función de la cantidad de retroalimentación de corriente. Además, la unidad de control de voltaje puede ajustar la cantidad de control de corriente de salida (incluida la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva) en función de la cantidad de ajuste de voltaje (incluida la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo) y la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje (incluida la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo). En el presente documento, la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje (o la cantidad de retroalimentación de corriente), la cantidad de ajuste de voltaje o la cantidad de control de corriente en el módulo de control puede ser un valor vectorial obtenido combinando un componente en cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq) o puede ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido transformando y descomponiendo el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforman el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de control de la corriente activa entregada por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de control de la corriente reactiva puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq.
[0072] Según esta solicitud, el inversor fotovoltaico puede retroalimentar la diferencia entre la cantidad de control de corriente de amplitud limitada y la cantidad de control de corriente de amplitud ilimitada como la cantidad de retroalimentación de corriente. El inversor fotovoltaico puede entregar una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje a la unidad de control de voltaje en función de la cantidad de retroalimentación de corriente. El inversor fotovoltaico puede ajustar la cantidad de control de corriente de salida en base a la cantidad de ajuste de voltaje y la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje. Esto acorta el tiempo de respuesta de limitación de corriente, mejora la estabilidad del sistema y mejora la eficiencia del control del sistema y la eficiencia del suministro de energía.
[0074] Haciendo referencia a la cuarta implementación posible del tercer aspecto, en una quinta implementación posible, la obtención de una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo en base a la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva incluye: obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa y/o una cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva en base a la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva; entregar una cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa, y obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje de salida; y/u obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva. Se puede entender que, de manera similar a un principio de obtención de la cantidad de ajuste de potencia en base a el valor límite de amplitud de corriente, el valor de corriente del punto conectado a la red y el valor de voltaje del punto conectado a la red, el inversor fotovoltaico en el presente documento puede obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia (incluyendo la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva) mediante cálculo en base a la cantidad de retroalimentación de corriente (incluyendo la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente de potencia reactiva) y el valor de voltaje de salida del punto conectado a la red (o un valor de impedancia de carga obtenido mediante cálculo u otro parámetro del sistema). El inversor fotovoltaico en el presente documento puede obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje de salida (por ejemplo, una variación de un ángulo entre el voltaje de salida del circuito inversor y el voltaje del punto conectado a la red en el sistema de coordenadas dq) en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa, y obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo (por ejemplo, una variación de un componente del eje q del voltaje de salida del circuito inversor en el sistema de coordenadas dq) en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje de salida. El inversor fotovoltaico puede obtener además la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo (por ejemplo, una variación de un componente del eje d del voltaje de salida del circuito inversor en el sistema de coordenadas dq) en función de la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva. El inversor fotovoltaico del presente documento puede entregar rápidamente la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje al módulo de control de voltaje en base a la cantidad de retroalimentación de corriente. El método de control es simple, se acorta la duración de la respuesta y se mejora la eficiencia del control del sistema y la eficiencia del suministro de energía.
[0076] Haciendo referencia a cualquiera del tercer aspecto o las posibles implementaciones del tercer aspecto, en una sexta implementación posible, después de detectar un valor de corriente del punto conectado a la red, el método incluye además: obtener una cantidad de ajuste de frecuencia angular en base al valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red; y ajustar una fase del voltaje de salida del circuito inversor a una fase objetivo en base a la cantidad de ajuste de frecuencia angular. La unidad de control de fase del presente documento puede ajustar una fase del voltaje objetivo entregado mediante el circuito inversor, a una fase objetivo en base a la cantidad de ajuste de frecuencia angular. En el presente documento, debido a que una fase de voltaje del punto conectado a la red en el sistema de suministro de energía siempre está en un estado cambiante, el inversor fotovoltaico puede obtener la cantidad de ajuste de frecuencia angular en función del valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red, y a continuación ajustar la fase del voltaje de salida del circuito inversor a la fase objetivo mediante el uso de la unidad de control de fase. Esto mejora la sincronización del sistema.
[0078] Breve descripción de los dibujos
[0080] La FIG. 1 es un diagrama esquemático de un escenario de aplicación de un inversor fotovoltaico conectado a la red, según una realización de esta solicitud;
[0082] la FIG. 2 es un diagrama esquemático de una estructura de un inversor fotovoltaico según una realización de esta solicitud;
[0084] la FIG. 3 es otro diagrama esquemático de una estructura de un inversor fotovoltaico según una realización de esta solicitud;
[0086] La FIG. 4 es un diagrama estructural esquemático de un inversor fotovoltaico según una realización de esta solicitud;
[0088] La FIG. 5 es un diagrama vectorial de control de voltaje según una realización de esta solicitud;
[0090] la FIG. 6 es un diagrama de forma de onda de control de voltaje, según una realización de esta solicitud;
[0091] la FIG. 7 es otro diagrama esquemático de una estructura de un inversor fotovoltaico según una realización de esta solicitud;
[0093] La FIG. 8 es un diagrama esquemático de una estructura de un sistema de suministro de energía según una realización de esta solicitud;
[0095] la FIG. 9 es un diagrama de flujo esquemático de un método de control conectado a la red, según una realización de esta solicitud; y
[0097] la FIG. 10 es otro diagrama de flujo esquemático de un método de control conectado a la red, según una realización de esta solicitud.
[0099] Descripción de realizaciones
[0101] Un inversor fotovoltaico conectado a la red proporcionado en esta solicitud puede aplicarse a una pluralidad de campos de aplicación tales como el campo de las nuevas microrredes inteligentes de energía, el campo de la transmisión y distribución de energía, el campo de la nueva energía (por ejemplo, el campo de la conexión a la red fotovoltaica, el campo de la conexión a la red eléctrica térmica o el campo de la conexión a la red eléctrica eólica), el campo de la generación de energía fotovoltaica, el campo de la generación de energía eólica, el campo de la generación de energía térmica o el campo de los convertidores de alta potencia (por ejemplo, convertir una corriente continua en una corriente alterna de alto voltaje y alta potencia). Esto puede determinarse específicamente en función de un escenario de aplicación real y no está limitado en el presente documento. El inversor fotovoltaico proporcionado en esta solicitud puede ser aplicable a un sistema de suministro de energía que tenga diferentes aparatos de generación de energía, tales como un sistema de energía fotovoltaica, un sistema de energía eólica, un sistema de energía térmica, un sistema de energía química o un sistema de energía de biomasa. Esto puede determinarse específicamente en función de un escenario de aplicación real y no está limitado en el presente documento. El inversor fotovoltaico proporcionado en esta solicitud se puede adaptar a diferentes escenarios de aplicación, por ejemplo, un escenario de aplicación en el que se suministra energía a una carga en un entorno de suministro de energía de un sistema de almacenamiento fotovoltaico, un escenario de aplicación en el que se suministra energía a una carga en un entorno de suministro de energía de almacenamiento eólico, un escenario de aplicación en el que se suministra energía a una carga en un entorno de fuente de alimentación puramente de almacenamiento de energía u otro escenario de aplicación. A continuación se utiliza un escenario de aplicación en el que se suministra energía a la carga en el entorno de fuente de alimentación puramente de almacenamiento de energía como ejemplo para la descripción. No se describirán nuevamente los detalles a continuación.
[0103] La FIG. 1 es un diagrama esquemático de un escenario de aplicación de un inversor fotovoltaico conectado a la red, según una realización de la presente solicitud. En un escenario de aplicación de fuente de alimentación puramente de almacenamiento de energía , como se muestra en la FIG. 1, el inversor fotovoltaico 1 es aplicable a un sistema de suministro de energía, y el sistema de suministro de energía incluye un inversor fotovoltaico 1, una fuente de alimentación 2, impedancia de red eléctrica Zg y una red eléctrica 3. En el presente documento, un extremo del inversor fotovoltaico 1 está conectado a la fuente de alimentación 2 (es decir, una fuente de alimentación de corriente continua), y el otro extremo del inversor fotovoltaico 1 está conectado a una red eléctrica 3 en un punto conectado a la red utilizando la impedancia de red eléctrica Zg. La fuente de alimentación 2 puede suministrar energía a la red eléctrica 3 mediante el uso del inversor fotovoltaico 1. En algunas implementaciones factibles, la fuente de alimentación 2 también puede utilizarse como un aparato de almacenamiento de energía. Cuando la potencia es adecuada, la fuente de alimentación 2 puede obtener, mediante el uso del inversor fotovoltaico 1, energía eléctrica proporcionada por la red eléctrica 3 para su almacenamiento. Esta aplicación utiliza únicamente un escenario de aplicación en el que la fuente de alimentación 2 suministra energía a la red eléctrica 3 utilizando el inversor fotovoltaico 1 como ejemplo para la descripción. No se describirán nuevamente los detalles a continuación. Se puede entender que la fuente de alimentación 2 proporcionada en esta solicitud es aplicable a escenarios de aplicación de suministro de energía a una pluralidad de tipos de dispositivos eléctricos, tales como un dispositivo de estación base en un área sin energía de red o en un área con energía de red relativamente pobre, o una batería, o un dispositivo doméstico (tal como un refrigerador o un acondicionador de aire). Esto puede determinarse en función de un escenario de aplicación real y no está limitado en el presente documento. Se puede entender además que la red eléctrica 3 en la FIG. 1 puede incluir un dispositivo eléctrico tal como una línea de transmisión, una estación de transferencia de energía, una batería, una estación base de comunicación, o un dispositivo doméstico, o un dispositivo de transmisión de energía. En el presente documento, el inversor fotovoltaico 1 puede incluir un circuito inversor 11 y un circuito de control 10. Un extremo del circuito inversor 11 puede estar conectado a la fuente de alimentación de corriente continua, el otro extremo del circuito inversor 11 puede estar conectado a la red eléctrica 3 en el punto conectado a la red utilizando la impedancia de la red eléctrica Zg, y el circuito de control 10 puede estar conectado al circuito inversor 11. En algunas implementaciones factibles, el inversor fotovoltaico incluye además una unidad de conversión de corriente continua CC-CC, que puede convertir un voltaje de entrada del inversor en un voltaje que coincida con el circuito inversor 11 y entregar el voltaje al circuito inversor. Esto puede determinarse específicamente en función de un escenario de aplicación real y no está limitado en el presente documento.
[0105] En diferentes escenarios de aplicación (por ejemplo, el inversor fotovoltaico 1 es equivalente a una fuente de voltaje en un escenario de formación de red), después de que el circuito inversor 11 entrega un voltaje de salida relativamente constante, una potencia de salida y una corriente de salida del circuito inversor 11 pueden cambiar en relación con un cambio en una carga en el lado de la red eléctrica 3. Por ejemplo, cuando la carga aumenta, la potencia de salida y la corriente de salida del circuito inversor 11 aumentan correspondientemente, para garantizar un suministro de energía normal a la carga. En algunas implementaciones factibles, el circuito de control 10 puede obtener el valor de la corriente de salida del punto conectado a la red (por ejemplo, mediante obtener, recopilar, recibir, detectar o almacenar). El valor de corriente de salida del punto conectado a la red en el presente documento se puede recopilar o detectar directamente, o se puede obtener mediante cálculo utilizando otro valor de corriente que sea fácil de recopilar u obtener. Por ejemplo, el valor de la corriente de salida se obtiene mediante cálculo utilizando un valor de corriente de salida del circuito inversor 11, o puede obtenerse mediante cálculo utilizando un valor de corriente de salida en un punto de conexión entre el inversor fotovoltaico 1 y la impedancia de la red eléctrica 3, o puede obtenerse mediante cálculo utilizando un valor de corriente de salida en otro punto de muestreo, que puede configurarse específicamente en función de un escenario de aplicación. Cuando un valor de corriente del punto conectado a la red es mayor o igual que un valor límite de amplitud de corriente, el circuito de control 10 del presente documento puede obtener una cantidad de ajuste de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de voltaje reactivo en base al valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y un valor de voltaje del punto conectado a la red, y controlar un voltaje de salida del circuito inversor 11 para que sea un valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para reducir el valor de corriente del punto conectado a la red al reducir la potencia activa y/o la potencia reactiva entregada por el inversor fotovoltaico 1. El valor límite de amplitud de corriente en el presente documento puede ser un valor límite de amplitud de corriente obtenido por el circuito de control 10 (por ejemplo, mediante obtener, recibir, calcular o almacenar). El valor límite de amplitud de corriente en el presente documento puede ser un valor de corriente, o puede ser una pluralidad de valores de corriente, o puede ser un intervalo de corriente formado por una pluralidad de valores de corriente, o puede ser una pluralidad de intervalos de corriente formados por una pluralidad de valores de corriente. El valor límite de amplitud de corriente en el presente documento puede ser un valor vectorial obtenido al combinar un componente en cada eje de coordenadas de un sistema de coordenadas (por ejemplo, un sistema de coordenadas abc, un sistema de coordenadas xyz o un sistema de coordenadas dq), o puede ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido al transformar y descomponer un sistema de coordenadas (por ejemplo, un sistema de coordenadas abc o un sistema de coordenadas xyz se transforma en un sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, en un escenario de aplicación de funcionamiento conectado a la red, cuando una red eléctrica 3 presenta una fallo (por ejemplo, se produce una caída en la red eléctrica 3), la corriente entregada por el inversor de corriente necesita un componente reactivo relativamente grande para mantener el voltaje de la red eléctrica 3. En este caso, si se aplica una limitación de corriente a un sistema de suministro de energía, la limitación de corriente debe aplicarse preferentemente a una corriente activa (por ejemplo, un componente de corriente del eje q en el sistema de coordenadas dq) entregada por el circuito inversor 11. De manera similar, por ejemplo, en un escenario de aplicación en el que se necesita satisfacer preferentemente un rendimiento de energía eléctrica, si se realiza una limitación de corriente en el sistema de suministro de energía, la limitación de corriente se tiene que realizar preferentemente en una corriente reactiva (por ejemplo, un componente de corriente del eje d en el sistema de coordenadas dq) entregada por el circuito inversor 11. En consecuencia, el circuito de control 10 puede obtener la potencia de salida (incluida la potencia activa y/o la potencia reactiva) del circuito inversor 11 en función del valor de corriente del punto conectado a la red y el valor de voltaje del punto conectado a la red, obtener una potencia de salida reducida del circuito inversor 11 (es decir, la potencia de salida del circuito inversor 11 que puede realizar limitación de corriente, incluida la potencia activa y/o la potencia reactiva) en función del valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red, además, obtener la cantidad de ajuste de voltaje (incluida la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo) y controlar el voltaje de salida del circuito inversor 11 para que sea un valor de voltaje objetivo en función de la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para reducir el valor de corriente del punto conectado a la red mediante la reducción de la potencia activa y/o la potencia reactiva entregada por el inversor fotovoltaico 1. En este caso, la potencia y el voltaje (o la corriente) entregados por el circuito inversor 11, o las cantidades de ajuste correspondientes pueden ser un valor vectorial obtenido al combinar un componente en cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o pueden ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido al transformar y descomponer el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforma en el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, el voltaje activo entregado por el circuito inversor 11 puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y el voltaje reactivo puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq.
[0107] De acuerdo con esta solicitud, el inversor fotovoltaico puede obtener por separado una cantidad de ajuste de potencia activa y/o una cantidad de ajuste de potencia reactiva del circuito inversor en función de un escenario de aplicación, y controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en función de la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva, para realizar por separado la limitación de corriente en la corriente activa y la corriente reactiva en el punto conectado a la red. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta.
[0109] Haciendo referencia a la FIG. 2 a la FIG. 10, a continuación se describe un sistema de suministro de energía fotovoltaica proporcionado en esta solicitud y un principio de funcionamiento del sistema de suministro de energía fotovoltaica mediante el uso de ejemplos.
[0111] La FIG. 2 es un diagrama estructural esquemático de un inversor fotovoltaico según una realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIG. 2, el inversor fotovoltaico incluye un circuito inversor 21 y un circuito de control 20. En el presente documento, el circuito de control 20 incluye un módulo de sincronización 201 y un módulo de control 202. El módulo de sincronización 201 del presente documento se puede conectar al circuito inversor 21 utilizando el módulo de control 202. Según esta solicitud, cada uno del módulo de sincronización 201 y el módulo de control 202 es solamente un módulo que puede implementar una función correspondiente en el circuito de control. En un proceso de implementación específico, el módulo que implementa la función correspondiente puede integrarse en otro módulo de función o circuito de control. No se describirán nuevamente los detalles a continuación. El módulo de sincronización 201 en el presente documento puede obtener una cantidad de ajuste de potencia activa Pref y/o una cantidad de ajuste de potencia reactiva Qref en base a un valor de corriente de un punto conectado a la red, un valor límite de amplitud de corriente y un valor de voltaje del punto conectado a la red, y obtener una cantidad de ajuste de voltaje activo Uqref y/o una cantidad de ajuste de voltaje reactivo Udref en base a la cantidad de ajuste de potencia activa Pref y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva Qref. El módulo de control 202 del presente documento puede controlar un voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo, en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo Uqref y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo Udref. Se puede entender que el circuito de control 20 puede obtener la potencia de salida (incluyendo la potencia activa y/o la potencia reactiva) del circuito inversor basándose en el valor de corriente del punto conectado a la red y el valor de voltaje del punto conectado a la red, obtener la potencia de salida reducida del circuito inversor (es decir, la potencia de salida del circuito inversor que puede realizar la limitación de corriente, incluyendo la potencia activa y/o la potencia reactiva) basándose en el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red, obtener la cantidad de ajuste de potencia (incluyendo la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva) del circuito inversor mediante cálculo (por ejemplo, utilizando una diferencia entre la potencia de salida del circuito inversor y la potencia de salida reducida del circuito inversor), y obtener la cantidad de ajuste de voltaje (incluyendo la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo) basándose en la cantidad de ajuste de potencia. Además, el circuito de control 20 puede controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo Uqref y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo Udref, para reducir el valor de corriente del punto conectado a la red al reducir la potencia activa y/o la potencia reactiva entregada por el inversor fotovoltaico. En el presente documento, la potencia y el voltaje (o la corriente) que entrega el circuito inversor, o las cantidades de ajuste correspondientes, pueden ser un valor vectorial obtenido al combinar un componente en cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o pueden ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido al transformar y descomponer el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforma en el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de ajuste Uqref del voltaje activo entregado por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de ajuste Udref del voltaje reactivo puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq.
[0113] De acuerdo con esta aplicación, el inversor fotovoltaico puede obtener por separado la cantidad de ajuste de potencia activa Pref y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva Qref del circuito inversor según un escenario de aplicación, obtener la cantidad de ajuste de voltaje activo Uqref y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo Udref del circuito inversor según la cantidad de ajuste de potencia activa Pref y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva Qref, y controlar además el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo según la cantidad de ajuste de voltaje activo Uqref y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo Udref, para realizar por separado la limitación de corriente en la corriente activa y la corriente reactiva en el punto conectado a la red. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta.
[0115] En algunas implementaciones factibles, el módulo de control puede incluir una unidad de control de voltaje y una unidad de control de corriente. En detalle, la FIG. 3 es otro diagrama esquemático de una estructura de un inversor fotovoltaico según una realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIG. 3, un módulo de control 302 en un circuito de control 30 en el presente documento incluye una unidad de control de voltaje 3021 y una unidad de control de corriente 3022, y la unidad de control de voltaje 3021 está conectada a un circuito inversor mediante el uso de la unidad de control de corriente 3022. En esta solicitud, cada una de la unidad de control de voltaje 3021 y la unidad de control de corriente 3022 es solamente una unidad que puede implementar una correspondiente función en el circuito de control. En un proceso de implementación específico, la unidad que implementa la función correspondiente puede integrarse en otro módulo funcional o circuito de control. No se describirán nuevamente los detalles a continuación. El módulo de sincronización 301 del presente documento puede obtener una cantidad de ajuste de potencia activa Pref y/o una cantidad de ajuste de potencia reactiva Qref en base a un valor de corriente del punto conectado a la red (por ejemplo, Iq e Id en un sistema de coordenadas dq), un valor límite de amplitud de corriente (por ejemplo, Iqlmt e Idlmt el sistema de coordenadas dq), y un valor de voltaje Ug del punto conectado a la red, y obtener una cantidad de ajuste de voltaje activo Uqref y/o una cantidad de ajuste de voltaje reactivo Udref en base a la cantidad de ajuste de potencia activa Pref y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva Qref. La unidad de control de voltaje 3021 del presente documento puede obtener una cantidad de control de corriente activa Iq0 y/o una cantidad de control de corriente reactiva Id0 en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo Uqref y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo Udref. La unidad de control de corriente 3022 en el presente documento puede controlar el circuito inversor para entregar un valor de voltaje objetivo Ue (o un valor combinado de un voltaje activo objetivo Uq y un voltaje reactivo objetivo Ud en otro sistema de coordenadas, por ejemplo, en el sistema de coordenadas dq) en base a la cantidad de control de corriente activa Iq0 y/o la cantidad de control de corriente reactiva Id0. Se puede entender que la unidad de control de voltaje 3021 en este documento puede ser un bucle de control de voltaje (por ejemplo, un bucle de voltaje). La unidad de control de voltaje 3021 en el presente documento puede ajustar la cantidad de control de corriente de salida (incluyendo la cantidad de control de corriente activa Iq0 y/o la cantidad de control de corriente reactiva Id0) en función de la cantidad de ajuste de voltaje (incluyendo la cantidad de ajuste de voltaje activo Uqref y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo Udref). En el presente documento, la cantidad de ajuste de voltaje o la cantidad de control de corriente en el módulo de control 302 puede ser un valor vectorial obtenido combinando un componente de cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, un sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o puede ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido transformando y descomponiendo el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforman el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de control Iq0 de la corriente activa entregada por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de control Id0 de la corriente reactiva puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq. La unidad de control de corriente 3022 en este documento puede ser un bucle de control de corriente (por ejemplo, un bucle de corriente). La unidad de control de corriente 3022 en el presente documento puede controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de control de corriente activa Iq0 y/o la cantidad de control de corriente reactiva Id0.
[0117] De acuerdo con esta solicitud, el inversor fotovoltaico puede obtener respectivamente la cantidad de control de corriente activa Iq0 y/o la cantidad de control de corriente reactiva Id0 en base a la cantidad de ajuste de potencia activa Pref y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva Qref según un escenario de aplicación, y controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de control de corriente activa Iq0 y/o la cantidad de control de corriente reactiva Id0, para realizar por separado la limitación de corriente en la corriente activa y la corriente reactiva en el punto conectado a la red. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta.
[0119] En algunas implementaciones factibles, el módulo de control puede incluir además una unidad limitadora de amplitud de corriente. La FIG. 4 es otro diagrama estructural esquemático de otro inversor fotovoltaico según una realización de esta solicitud; Como se muestra en la FIG. 4, un módulo de control 402 en un circuito de control 40 en el presente documento incluye además una unidad limitadora de amplitud de corriente 4023, y la unidad limitadora de amplitud de corriente 4023 está conectada a una unidad de control de voltaje 4021 y una unidad de control de corriente 4022. En esta solicitud, la unidad limitadora de amplitud de corriente 4023 es asimismo solamente una unidad que puede implementar una correspondiente función en el circuito de control. En un proceso de implementación específico, la unidad que implementa la función correspondiente puede integrarse en otro módulo funcional o circuito de control. No se describirán nuevamente los detalles a continuación. La unidad limitadora de amplitud de corriente 4023 del presente documento puede obtener una cantidad de control de corriente activa limitada por amplitud Iq1 y/o una cantidad de control de corriente reactiva limitada por amplitud Id1 en base a una cantidad de control de corriente activa Iq0 y/o una cantidad de control de corriente reactiva Id0 y un valor límite de amplitud de corriente. La unidad de control de corriente 4022 puede controlar un voltaje de salida de un circuito inversor para que sea un valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de control de corriente activa limitada por amplitud Iq1 y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada por amplitud Id1. Se debe entender que, en algunos escenarios de aplicación en los que es necesario realizar limitación de corriente rápida, el inversor fotovoltaico puede incluir además una unidad limitadora de amplitud de corriente 4023. La unidad limitadora de amplitud de corriente 4023 del presente documento puede obtener la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud Iq1 y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud Id1 en base a la cantidad de control de corriente activa Iq0 y/o la cantidad de control de corriente reactiva Id0 y al valor límite de amplitud de corriente (por ejemplo, Iqlmt e Idlmt en un sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, cuando la cantidad de control de corriente (incluida la cantidad de control de corriente activa Iq0 y/o la cantidad de control de corriente reactiva Id0) es mayor que el valor límite de amplitud de corriente (incluido un componente activo correspondiente al valor límite de amplitud de corriente y/o un componente reactivo correspondiente al valor límite de amplitud de corriente), la unidad limitadora de amplitud de corriente 4023 puede realizar una limitación de amplitud en la cantidad de control de corriente, para obtener la cantidad de control de corriente limitada en amplitud (incluida la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud Iq 1 y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud Id1). La cantidad de control de corriente activa limitada por amplitud Iq1 (y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada por amplitud Id1) en este documento es menor o igual que el componente activo Iqlmt (y/o el componente reactivo Idlmt) correspondiente al valor límite de amplitud de corriente. Además, la unidad de control de corriente 4022 puede controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de control de corriente limitada por amplitud (incluida la cantidad de control de corriente activa Iq1 y/o la cantidad de control de corriente reactiva Id1). En el presente documento, el valor límite de amplitud de corriente o la cantidad de control de corriente en el módulo de control 402 pueden ser un valor vectorial obtenido combinando un componente de cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, un sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o pueden ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido transformando y descomponiendo el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforman el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de control Iq1 de la corriente activa limitada por amplitud entregada por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de control Id1 de la corriente reactiva puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq.
[0121] Según esta solicitud, la unidad limitadora de amplitud de corriente puede 4023 realizar una limitación de amplitud en la cantidad de control de corriente, de modo que la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud Iq1 (y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud Id1) sea menor o igual que el componente activo (y/o el componente reactivo) correspondiente al valor límite de amplitud de corriente.
[0122] Esto acorta el tiempo de respuesta de limitación de corriente y mejora la eficiencia del control.
[0124] Como se muestra en la FIG. 4, la unidad limitadora de amplitud de corriente 4023 puede estar conectada además a un módulo de sincronización 401. La unidad limitadora de amplitud de corriente 4023 en el presente documento puede además entregar una cantidad de retroalimentación de corriente activa AIq y/o una cantidad de retroalimentación de corriente reactiva Aid al módulo de sincronización 401 en base a la cantidad de control de corriente activa Iq0 y/o la cantidad de control de corriente reactiva Id0 y la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud Iq1 y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud Id1. El módulo de sincronización 401 del presente documento puede obtener además una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo AUq y/o una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo AUd en base a la cantidad de retroalimentación de corriente activa AIq y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva Aid. La unidad de control de voltaje 4021 en el presente documento puede obtener además una cantidad de control de corriente activa Iq2 y/o una cantidad de control de corriente reactiva Id2 en base a una cantidad de ajuste de voltaje activo Uqref y/o una cantidad de ajuste de voltaje reactivo Udref y la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo AUq y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo AUd. Se puede entender que, después de realizar la limitación de amplitud en la cantidad de control de corriente, la unidad limitadora de amplitud de corriente 4023 puede obtener además la cantidad de retroalimentación de corriente de salida (incluyendo la cantidad de retroalimentación de corriente activa AIq y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva Aid) mediante cálculo (por ejemplo, obtener una diferencia restando la cantidad de control de corriente limitada en amplitud de la cantidad de control de corriente ilimitada en amplitud) en base a la cantidad de control de corriente ilimitada en amplitud (incluyendo la cantidad de control de corriente activa Iq0 y/o la cantidad de control de corriente reactiva Id0) y la cantidad de control de corriente limitada en amplitud (incluyendo la cantidad de control de corriente activa Iq1 y/o la cantidad de control de corriente reactiva Id1), y entregar la cantidad de retroalimentación de corriente al módulo de sincronización 401. El módulo de sincronización 401 puede entregar la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje (incluida la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo AUq y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo AUd) a la unidad de control de voltaje 4021 en función de la cantidad de retroalimentación de corriente. Además, la unidad de control de voltaje 4021 puede ajustar la cantidad de control de corriente de salida (incluida la cantidad de control de corriente activa Iq2 y/o la cantidad de control de corriente reactiva Id2) en función de la cantidad de ajuste de voltaje (incluida la cantidad de ajuste de voltaje activo Uqref y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo Udref) y la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje (incluida la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo AUq y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo AUd). En el presente documento, la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje (o la cantidad de retroalimentación de corriente), la cantidad de ajuste de voltaje o la cantidad de control de corriente en el módulo de control 402 puede ser un valor vectorial obtenido combinando un componente en cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq) o puede ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido transformando y descomponiendo el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforman el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de control Iq0 de la corriente activa entregada por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de control Id0 de la corriente reactiva puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq.
[0126] De acuerdo con esta solicitud, la unidad limitadora de amplitud de corriente 4023 puede retroalimentar, al módulo de sincronización 401, la diferencia entre la cantidad de control de corriente de amplitud limitada y la cantidad de control de corriente de amplitud ilimitada como cantidad de retroalimentación de corriente. El módulo de sincronización 401 puede entregar una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje a la unidad de control de voltaje 4021 en función de la cantidad de retroalimentación de corriente. La unidad de control de voltaje 4021 puede ajustar la cantidad de control de corriente de salida en función de la cantidad de ajuste de voltaje y la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje. Esto acorta el tiempo de respuesta de limitación de corriente, mejora la estabilidad del sistema y mejora la eficiencia del control del sistema y la eficiencia del suministro de energía.
[0128] En algunas implementaciones factibles, el módulo de sincronización 401 en el presente documento puede obtener además una cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa y/o una cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva en base a la cantidad de retroalimentación de corriente activa AIq y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva AId. El módulo de sincronización 401 del presente documento puede entregar además una cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia Aa del voltaje, en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa, obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo AUq en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia Aa del voltaje de salida y/u obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo AUd en base la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva. Se puede entender que, de manera similar a un principio de obtención de la cantidad de ajuste de potencia en base a el valor límite de amplitud de corriente, el valor de corriente del punto conectado a la red y el valor de voltaje del punto conectado a la red, el módulo de sincronización 401 en el presente documento puede obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia (incluyendo la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa AP y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva AQ) mediante cálculo en base a la cantidad de retroalimentación de corriente (incluyendo la cantidad de retroalimentación de corriente activa Alq y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva Ald) y el valor de voltaje de salida Ug del punto conectado a la red (o un valor de impedancia de carga obtenido mediante cálculo u otro parámetro del sistema). El módulo de sincronización 401 puede obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia Aa del voltaje de salida Ue en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa AQ (por ejemplo, una variación de un ángulo a entre el voltaje de salida Ue del circuito inversor y el voltaje Ug del punto conectado a la red en el sistema de coordenadas dq), y obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo AUq (por ejemplo, una variación del componente del eje q del voltaje de salida Ue del circuito inversor en el sistema de coordenadas dq) en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia Aa del voltaje de salida. El módulo de sincronización 401 puede obtener además la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo AUd (por ejemplo, una variación de un componente del eje d del voltaje de salida Ue del circuito inversor en el sistema de coordenadas dq) en función de la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva.
[0130] Se hace referencia la FIG. 5 y la FIG. 6. La FIG. 5 es un diagrama vectorial de control de voltaje según una realización de esta solicitud, y la FIG. 6 es un diagrama de forma de onda de control de voltaje según una realización de esta solicitud. Como se muestra en (a) de la FIG. 5, un módulo de sincronización puede establecer un sistema de coordenadas qd utilizando una dirección de un voltaje de salida no ajustado de un circuito inversor como un eje d, obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo AUq en base a una cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa AP, y ajustar el voltaje de salida del circuito inversor de Ue a un voltaje de salida Ue1 del circuito inversor. Como se muestra en (a) en la FIG. 6, en un proceso de ajuste, el sistema de coordenadas qd se establece utilizando la dirección del voltaje de salida del circuito inversor como eje d, donde Uq indica un valor del componente del eje q (un valor de voltaje activo) del voltaje de salida del inversor. Antes de un tiempo t1, el voltaje de salida no ajustado del circuito inversor es Ue. Un valor del componente del eje q de Ue es Uq0. Desde el tiempo t i hasta el tiempo t2, el inversor ajusta el voltaje de salida del circuito inversor de Ue a Uel en función de una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo AUq. Un valor del componente del eje q de Uel es Uql, y una diferencia entre Uql y Uq0 es AUq. Desde el tiempo t2 hasta el tiempo t3, debido a que el voltaje de salida del circuito inversor se ajusta de Ue a Uel, el eje d en el sistema de coordenadas qd se superpone al voltaje de salida ajustado y el valor del componente del eje q del voltaje de salida del circuito inversor cambia a Uq0 nuevamente.
[0132] En algunas implementaciones factibles, el módulo de sincronización puede obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia Aa del voltaje de salida en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa AP. Utilizando el sistema de coordenadas dq que se muestra en la FIG. 5 como ejemplo, la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia a del voltaje de salida del circuito inversor es una variación de un ángulo a entre el voltaje de salida del circuito inversor y un voltaje Ug de un punto conectado a la red. Como se muestra en la figura (b) de la FIG. 5, el módulo de sincronización puede establecer un sistema de coordenadas qd utilizando una dirección de un voltaje de salida ajustado del circuito inversor como un eje d, obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo AUq en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia Ap, y ajustar el voltaje de salida del circuito inversor desde el Ue al voltaje de salida Uel del circuito inversor. Como se muestra en (b) en la FIG.
[0133] 6, en un proceso de ajuste, el sistema de coordenadas qd se establece utilizando la dirección del voltaje de salida del inversor como eje d, donde Uq indica un valor del componente del eje q (un valor de voltaje activo) del voltaje de salida del inversor. Antes de un tiempo t i , un voltaje de salida no ajustado del circuito inversor es Ue. Un valor del componente del eje q de Ue es Uq0. Desde el tiempo t i hasta el tiempo t2, el inversor ajusta la dirección del eje d en el sistema de coordenadas qd a la dirección del voltaje de salida ajustado del inversor según la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia Aa. El valor del componente del eje q del Ue cambia a Uql, y la diferencia entre Uql y Uq0 es AUq. Entre el tiempo t2 y el tiempo t3, dado que el voltaje de salida del circuito inversor se ajusta de Ue a Uel, y el voltaje de salida de circuito inversor solapa con el eje d en el sistema de coordenadas qd, el valor del componente del eje q del voltaje de salida del circuito inversor cambia de nuevo a Uq0.
[0135] Se hace referencia la FIG. 5 nuevamente. El módulo de sincronización 401 puede obtener además una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo AUd en base a una cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva AQ. Utilizando el sistema de coordenadas dq que se muestra en la FIG. 5 como ejemplo, la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo AUd es una variación de un componente del eje d del voltaje de salida Ue del circuito inversor. Como se muestra en (c) de la FIG. 5, se supone que la dirección de una corriente reactiva entregada actualmente por el circuito inversor es positiva. Si es necesario reducir la corriente reactiva entregada por el circuito inversor, es necesario reducir el voltaje de salida Ue del circuito inversor antes del ajuste de retroalimentación al voltaje de salida Uel del circuito inversor después del ajuste de retroalimentación, y la cantidad de retroalimentación de voltaje reactivo AUd tiene que obtenerse en función de una variación de un componente del eje d del voltaje de salida Ue del circuito inversor antes del ajuste de retroalimentación y una variación de un componente del eje d del voltaje de salida Uel del circuito inversor después del ajuste de retroalimentación. Como se muestra en (d) de la FIG. 5, se supone que la dirección de una corriente reactiva entregada actualmente por el circuito inversor es negativa. Si es necesario reducir la corriente reactiva entregada por el circuito inversor, es necesario aumentar el voltaje de salida Ue del circuito inversor antes del ajuste de retroalimentación al voltaje de salida Ue1 del circuito inversor después del ajuste de retroalimentación, y la cantidad de retroalimentación de voltaje reactivo AUd tiene que obtenerse en función de una variación de un componente del eje d del voltaje de salida Ue del circuito inversor antes del ajuste de retroalimentación y una variación de un componente del eje d del voltaje de salida Ue1 del circuito inversor después del ajuste de retroalimentación.
[0137] En algunas implementaciones factibles, un módulo de control incluye además una unidad de control de fase. la FIG. 7 es otro diagrama esquemático de una estructura de un inversor según una realización de esta solicitud; Como se muestra en la FIG. 7, un circuito de control 50 incluye un módulo de sincronización 501 y un módulo de control 502. El módulo de control 502 incluye una unidad de control de voltaje 5021, una unidad de control de corriente 5022 y una unidad limitadora de amplitud de corriente 5023. En el presente documento, el módulo de control 502 incluye además una unidad de control de fase 5024. La unidad de control de fase 5024 se conecta a un circuito inversor utilizando un módulo de sincronización 501. En esta solicitud, la unidad de control de fase 5024 también es solo una unidad que puede implementar una función correspondiente en el circuito de control. En un proceso de implementación específico, la unidad que implementa la función correspondiente puede integrarse en otro módulo funcional o circuito de control. No se describirán nuevamente los detalles a continuación. El módulo de sincronización 501 en el presente documento puede obtener además una cantidad de ajuste de frecuencia angular wref en base a un valor de corriente de un punto conectado a la red, un valor límite de amplitud de corriente y un valor de voltaje del punto conectado a la red. La unidad de control de fase 5024 del presente documento puede ajustar la fase del voltaje de salida del circuito inversor a la fase objetivo 0 en base a la cantidad de ajuste de frecuencia angular uiref. En el presente documento, debido a que una fase de voltaje del punto conectado a la red en el sistema de suministro de energía siempre está en un estado cambiante, el módulo de sincronización 501 puede obtener la cantidad de ajuste de frecuencia angular en función del valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red, y a continuación ajustar la fase del voltaje de salida del circuito inversor a la fase objetivo mediante el uso de la unidad de control de fase. Esto mejora la sincronización del sistema.
[0139] La FIG. 8 es un diagrama esquemático de una estructura de un sistema de suministro de energía según una realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIG. 8, el sistema de suministro de energía puede incluir un transformador 703, y una fuente de alimentación puede conectarse a un inversor fotovoltaico mediante el uso del transformador 703. El transformador 703 en el presente documento puede convertir una salida de voltaje de la fuente de alimentación en un valor de voltaje que coincide con el inversor fotovoltaico y entregar energía eléctrica convertida al inversor fotovoltaico. La energía de corriente continua entregada por el inversor fotovoltaico se convierte en energía de corriente alterna y a continuación se transmite a una carga, de modo que el sistema puede suministrar energía a una carga de un tipo de dispositivo eléctrico de corriente alterna en una red eléctrica o en un lado de la red eléctrica. Esto mejora la adaptabilidad del sistema. El modo de conexión y los principios de funcionamiento de la fuente de alimentación, el inversor fotovoltaico (que incluye un circuito de control 70 (que incluye un módulo de sincronización 701 y un módulo de control 702 (que incluye una unidad de control de voltaje 7021, una unidad de control de corriente 7022, una unidad limitadora de amplitud de corriente 7023 y una unidad de control de fase 7024)), y un circuito inversor) y una carga en la FIG. 8 son los mismos que la conexión y los principios de funcionamiento de la fuente de alimentación, el inversor fotovoltaico (que incluye el circuito de control 50 (que incluye el módulo de sincronización 501, el módulo de control 502 (que incluye la unidad de control de voltaje 5021, la unidad de control de corriente 5022, la unidad limitadora de amplitud de corriente 5023 y la unidad de control de fase 5024)), y el circuito inversor) y la carga en la FIG. 7. No se describen en el presente documento detalles.
[0141] Según esta solicitud, la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva del circuito inversor se pueden obtener por separado en base a un escenario de aplicación, y un voltaje de salida del circuito inversor se puede controlar para que sea un valor de voltaje objetivo, en base a la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva, para realizar por separado la limitación de corriente sobre una corriente activa y una corriente reactiva en un punto conectado a la red. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta.
[0143] En algunas implementaciones factibles, el sistema de suministro de energía puede incluir además un bus de corriente continua, y el transformador 703 puede conectarse a la red eléctrica mediante el uso del bus de corriente continua y el inversor fotovoltaico. El bus de corriente continua en el presente documento puede incluir un condensador de bus o una pluralidad de condensadores de bus conectados en serie entre sí, y puede usarse para almacenar energía. El bus de corriente continua puede incluir un condensador de bus C. El inversor fotovoltaico puede convertir la energía eléctrica entregada por la fuente de alimentación y almacenada en dos extremos del condensador de bus C, y entregar una corriente y un voltaje correspondientes para mantener el funcionamiento de la red eléctrica.
[0144] Se hace referencia la FIG. 8 nuevamente. El sistema de suministro de energía que se muestra en la FIG. 8 puede incluir además una caja combinadora 704, y el transformador en el sistema de suministro de energía puede conectarse al inversor fotovoltaico mediante el uso de la caja combinadora 704. Se puede entender que el transformador en el sistema de suministro de energía se puede conectar a la caja combinadora 704 y a continuación conectar directamente al inversor fotovoltaico mediante el uso de la caja combinadora 704, o puede estar conectado al bus de corriente continua mediante el uso de la caja combinadora 704 y conectado al inversor fotovoltaico mediante el uso del bus de corriente continua. Esto puede establecerse específicamente en función de un escenario de aplicación real y no está limitado en el presente documento.
[0146] Se hace referencia la FIG. 8 nuevamente. La carga del sistema de suministro de energía puede incluir además un aparato de cableado dentro de la red y fuera de la red 705. El inversor fotovoltaico puede suministrar energía a un dispositivo eléctrico o un dispositivo de transmisión eléctrica tal como una línea de transmisión, una estación de transferencia de energía, una batería, una estación base de comunicación o un dispositivo doméstico en la red eléctrica mediante el aparato de cableado dentro de la red y fuera de la red 705.
[0148] En esta solicitud, los módulos funcionales en el sistema de suministro de energía tienen maneras de composición diversas y flexibles, y pueden adaptarse a diferentes entornos de suministro de energía. Esto mejora la diversidad de escenarios de aplicación del sistema de suministro de energía y mejora la adaptabilidad del sistema de suministro de energía. Además, en cualquiera de los sistemas de suministro de energía mostrados en las FIG. 1 a FIG. 8, o en otro inversor fotovoltaico configurado para conectarse a la red eléctrica, o en un controlador de otro inversor fotovoltaico conectado a la red eléctrica, el sistema de suministro de energía (o el inversor fotovoltaico, o el controlador del inversor fotovoltaico) puede realizar por separado una limitación de corriente en la corriente activa y la corriente reactiva en el punto conectado a la red en función de un escenario de aplicación. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta. Además, los módulos o unidades en cualquier sistema de suministro de energía o el inversor fotovoltaico que se muestran en las FIG. 1 a FIG.
[0149] 8 son ejemplos de los módulos o unidades para facilitar la descripción. En una implementación práctica, las funciones correspondientes a los módulos y unidades también pueden implementarse utilizando otros módulos, unidades o circuitos funcionales. Se puede entender que los módulos o unidades descritos en esta solicitud también pueden integrarse en otras unidades, módulos o circuitos. Para facilitar la descripción, a continuación se utiliza la estructura del sistema de suministro de energía que se muestra en la FIG. 2 como ejemplo para describir un método de control conectado a la red en realizaciones de esta solicitud.
[0151] La FIG. 9 es un diagrama de flujo esquemático de un método de control conectado a la red, según una realización de esta solicitud. El método de control conectado a la red que se proporciona en esta solicitud es aplicable a un inversor fotovoltaico conectado a la red eléctrica, y es aplicable asimismo a cualquier sistema de suministro de energía mostrado en las FIG. 1 a FIG. 8. Como se muestra en la FIG. 9, el método de control conectado a la red que se proporciona en esta solicitud incluye los siguientes pasos.
[0153] S801: Detectar un valor de corriente de un punto conectado a la red.
[0155] S802: cuando el valor de corriente del punto conectado a la red es mayor o igual que un valor límite de amplitud de corriente, obtener una cantidad de ajuste de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de voltaje reactivo en función del valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y un valor de voltaje del punto conectado a la red. S803: Controlar un voltaje de salida de un circuito inversor para que sea un valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo.
[0157] En esta solicitud, el inversor fotovoltaico puede obtener el valor de la corriente de salida del punto conectado a la red (por ejemplo, mediante obtener, recopilar, recibir, detectar o almacenar). El valor de corriente de salida del punto conectado a la red en el presente documento se puede recopilar o detectar directamente, o se puede obtener mediante cálculo utilizando otro valor de corriente que sea fácil de recopilar u obtener. Por ejemplo, el valor de la corriente de salida se obtiene mediante cálculo utilizando un valor de corriente de salida del circuito inversor, o puede obtenerse mediante cálculo utilizando un valor de corriente de salida en un punto de conexión entre el inversor fotovoltaico y la impedancia de la red eléctrica, o puede obtenerse mediante cálculo utilizando un valor de corriente de salida en otro punto de muestreo, que puede configurarse específicamente en función de un escenario de aplicación. Se puede entender que, en diferentes escenarios de aplicación (por ejemplo, el inversor fotovoltaico es equivalente a una fuente de voltaje en un escenario de formación de red), después de que el circuito inversor entrega un voltaje de salida relativamente constante, una potencia de salida y una corriente de salida del circuito inversor pueden cambiar en relación con un cambio en la carga. Por ejemplo, cuando la carga aumenta, la potencia de salida y la corriente de salida del circuito inversor aumentan correspondientemente, para garantizar un suministro de energía normal a la carga. En algunos escenarios de aplicación, para evitar la sobretensión o el sobrecalentamiento de un componente en un sistema de suministro de energía, es necesario realizar una limitación de corriente transitoria a corto plazo o una limitación de corriente constante a largo plazo en el sistema de suministro de energía. Cuando un valor de corriente del punto conectado a la red es mayor o igual que un valor límite de amplitud de corriente, el inversor fotovoltaico del presente documento puede obtener una cantidad de ajuste de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de voltaje reactivo en base al valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y un valor de voltaje del punto conectado a la red, y controlar un voltaje de salida del circuito inversor para que sea un valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para reducir el valor de corriente del punto conectado a la red al reducir la potencia activa y/o la potencia reactiva entregada por el inversor fotovoltaico. El valor límite de amplitud de corriente en el presente documento puede ser un valor límite de amplitud de corriente obtenido por el inversor fotovoltaico (por ejemplo, mediante obtener, recibir, calcular o almacenar). El valor límite de amplitud de corriente en el presente documento puede ser un valor de corriente, o puede ser una pluralidad de valores de corriente, o puede ser un intervalo de corriente formado por una pluralidad de valores de corriente, o puede ser una pluralidad de intervalos de corriente formados por una pluralidad de valores de corriente. El valor límite de amplitud de corriente en el presente documento puede ser un valor vectorial obtenido al combinar un componente en cada eje de coordenadas de un sistema de coordenadas (por ejemplo, un sistema de coordenadas abc, un sistema de coordenadas xyz o un sistema de coordenadas dq), o puede ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido al transformar y descomponer un sistema de coordenadas (por ejemplo, un sistema de coordenadas abc o un sistema de coordenadas xyz se transforma en un sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, en un escenario de aplicación de funcionamiento conectado a la red, en caso de fallo de una red eléctrica (por ejemplo, se produce una caída en la red eléctrica), la corriente entregada por el inversor de corriente necesita un componente reactivo relativamente grande para mantener el voltaje de la red eléctrica. En este caso, si se realiza una limitación de corriente en un sistema de suministro de energía, la limitación de corriente tiene que realizarse preferentemente en una corriente activa (por ejemplo, un componente de corriente del eje q en el sistema de coordenadas dq) entregada por el circuito inversor. De manera similar, por ejemplo, en un escenario de aplicación en el que se necesita satisfacer preferentemente un rendimiento de energía eléctrica, si se realiza una limitación de corriente en el sistema de suministro de energía, la limitación de corriente se tiene que realizar preferentemente en una corriente reactiva (por ejemplo, un componente de corriente del eje d en el sistema de coordenadas dq) entregada por el circuito inversor. En consecuencia, el inversor fotovoltaico puede obtener la potencia de salida (incluyendo la potencia activa y/o la potencia reactiva) del circuito inversor basándose en el valor de corriente del punto conectado a la red y el valor de voltaje del punto conectado a la red, obtener una potencia de salida reducida del circuito inversor (es decir, potencia de salida del circuito inversor que puede realizar la limitación de corriente, incluyendo la potencia activa y/o la potencia reactiva) basándose en el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red, obtener además la cantidad de ajuste de voltaje (incluyendo la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo), y controlar un voltaje de salida del circuito inversor para que sea un valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para reducir el valor de corriente del punto conectado a la red reduciendo la potencia activa y/o la potencia reactiva entregada por el inversor fotovoltaico. En el presente documento, la potencia y el voltaje (o la corriente) que entrega el circuito inversor, o las cantidades de ajuste correspondientes, pueden ser un valor vectorial obtenido al combinar un componente en cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o pueden ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido al transformar y descomponer el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforma en el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, el voltaje activo entregado por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y el voltaje reactivo puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq.
[0159] De acuerdo con esta solicitud, el inversor fotovoltaico puede obtener por separado una cantidad de ajuste de potencia activa y/o una cantidad de ajuste de potencia reactiva del circuito inversor en función de un escenario de aplicación, y controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en función de la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva, para realizar por separado la limitación de corriente en la corriente activa y la corriente reactiva en el punto conectado a la red. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta.
[0161] La FIG. 10 es un diagrama de flujo esquemático de un método de control conectado a la red, según una realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIG. 10, después de detectar un valor de corriente del punto conectado a la red en el paso S801, el método puede incluir los siguientes pasos.
[0163] S901: Obtener la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva en función del valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red.
[0165] S902: Obtener la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo en función de la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva.
[0167] En algunas implementaciones factibles, el inversor fotovoltaico puede obtener la potencia de salida (incluyendo la potencia activa y/o la potencia reactiva) del circuito inversor basándose en el valor de corriente del punto conectado a la red y el valor de voltaje del punto conectado a la red, obtener la potencia de salida reducida del circuito inversor (es decir, la potencia de salida del circuito inversor que puede realizar la limitación de corriente, incluyendo la potencia activa y/o la potencia reactiva) basándose en el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red, obtener la cantidad de ajuste de potencia (incluyendo la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva) del circuito inversor mediante cálculo (por ejemplo, utilizando una diferencia entre la potencia de salida del circuito inversor y la potencia de salida reducida del circuito inversor), y obtener la cantidad de ajuste de voltaje (incluyendo la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo) basándose en la cantidad de ajuste de potencia. En el presente documento, la potencia y el voltaje (o la corriente) que entrega el circuito inversor, o las cantidades de ajuste correspondientes, pueden ser un valor vectorial obtenido al combinar un componente en cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o pueden ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido al transformar y descomponer el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforma en el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de ajuste del voltaje activo entregado por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de ajuste del voltaje reactivo puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq.
[0169] El inversor fotovoltaico en el presente documento puede obtener por separado la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva del circuito inversor en base a un escenario de aplicación, y obtener la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo del circuito inversor en base a la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta.
[0171] S903: obtener una cantidad de control de corriente activa y/o una cantidad de control de corriente reactiva, en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo.
[0173] S904: controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo, en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva.
[0175] En algunas implementaciones factibles, la cantidad de ajuste de voltaje o la cantidad de control de corriente en el inversor fotovoltaico puede ser un valor vectorial obtenido combinando un componente de cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o puede ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido transformando y descomponiendo el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforman el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de control de la corriente activa entregada por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de control de la corriente reactiva puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq. El inversor fotovoltaico en el presente documento puede controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva. De acuerdo con esta solicitud, el inversor fotovoltaico puede obtener respectivamente la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva a través del ajuste en base a la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva según un escenario de aplicación, y controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva, para realizar por separado la limitación de corriente en la corriente activa y la corriente reactiva en el punto conectado a la red. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta.
[0177] En algunas implementaciones factibles, el inversor fotovoltaico incluye además una unidad limitadora de amplitud de corriente. Después de obtener una cantidad de control de corriente activa y/o una cantidad de control de corriente reactiva en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo en S903, el método incluye además: obtener una cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o una cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y al valor límite de amplitud de corriente; y controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud. Se puede entender que el inversor fotovoltaico del presente documento puede obtener la cantidad de control de corriente activa limitada por amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada por amplitud, en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y al valor límite de amplitud de corriente. Por ejemplo, cuando la cantidad de control de corriente (incluida la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva) es mayor que el valor límite de amplitud de corriente (incluido un componente activo correspondiente al valor límite de amplitud de corriente y/o un componente reactivo correspondiente al valor límite de amplitud de corriente), la unidad limitadora de amplitud de corriente puede realizar una limitación de amplitud en la cantidad de control de corriente, para obtener la cantidad de control de corriente limitada en amplitud (incluida la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud). La cantidad de control de corriente activa limitada por amplitud (y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada por amplitud) en este documento es menor o igual que el componente activo (y/o el componente reactivo) correspondiente al valor límite de amplitud de corriente. Además, el inversor fotovoltaico puede controlar el voltaje de salida del circuito inversor para que sea el valor de voltaje objetivo, en base a la cantidad de control de corriente limitada por amplitud (incluyendo la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva). En el presente documento, el valor límite de amplitud de corriente o la cantidad de control de corriente en el inversor fotovoltaico puede ser un valor vectorial obtenido combinando un componente de cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq), o puede ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido transformando y descomponiendo el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforman el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de control de la corriente activa entregada por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de control de la corriente reactiva puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq.
[0179] Según esta solicitud, el inversor fotovoltaico puede realizar la limitación de amplitud sobre la cantidad de control de corriente, de manera que la cantidad de control de corriente activa limitada por amplitud (y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada por amplitud) es menor o igual que el componente activo (y/o el componente reactivo) correspondiente al valor límite de amplitud de corriente. Esto acorta el tiempo de respuesta de limitación de corriente y mejora la eficiencia del control.
[0181] En algunas implementaciones factibles, después de obtener una cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o una cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y al valor límite de amplitud de corriente, el método incluye además: obtener una cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o una cantidad de retroalimentación de corriente reactiva en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud; obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo en base a la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva; y obtener la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo y la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo. Se puede entender que, después de realizar la limitación de amplitud sobre la cantidad de control de corriente, el inversor fotovoltaico puede además obtener la cantidad de retroalimentación de corriente de salida (incluyendo la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva) mediante cálculo (por ejemplo, obtener la diferencia restando la cantidad de control de corriente limitada por amplitud de la cantidad de control de corriente ilimitada por amplitud) en base a la cantidad de control de corriente ilimitada por amplitud (que incluye la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva) y la cantidad de control de corriente limitada por amplitud (que incluye la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva). El inversor fotovoltaico puede entregar la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje (incluida la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo) a la unidad de control de voltaje en función de la cantidad de retroalimentación de corriente. Además, la unidad de control de voltaje puede ajustar la cantidad de control de corriente de salida (incluida la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva) en función de la cantidad de ajuste de voltaje (incluida la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo) y la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje (incluida la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo). En el presente documento, la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje (o la cantidad de retroalimentación de corriente), la cantidad de ajuste de voltaje o la cantidad de control de corriente en el módulo de control puede ser un valor vectorial obtenido combinando un componente en cada eje de coordenadas del sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc, el sistema de coordenadas xyz o el sistema de coordenadas dq) o puede ser un valor de componente en cada eje de coordenadas obtenido transformando y descomponiendo el sistema de coordenadas (por ejemplo, el sistema de coordenadas abc o el sistema de coordenadas xyz se transforman el sistema de coordenadas dq). Por ejemplo, la cantidad de control de la corriente activa entregada por el circuito inversor puede ser un valor del componente del eje q en el sistema de coordenadas dq, y la cantidad de control de la corriente reactiva puede ser un valor del componente del eje d en el sistema de coordenadas dq.
[0183] Según esta solicitud, el inversor fotovoltaico puede retroalimentar la diferencia entre la cantidad de control de corriente de amplitud limitada y la cantidad de control de corriente de amplitud ilimitada como la cantidad de retroalimentación de corriente. El inversor fotovoltaico puede entregar una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje a la unidad de control de voltaje en función de la cantidad de retroalimentación de corriente. El inversor fotovoltaico puede ajustar la cantidad de control de corriente de salida en base a la cantidad de ajuste de voltaje y la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje. Esto acorta el tiempo de respuesta de limitación de corriente, mejora la estabilidad del sistema y mejora la eficiencia del control del sistema y la eficiencia del suministro de energía.
[0185] En algunas implementaciones factibles, obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo en base a la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva incluye: obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa y/o una cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva en base a la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva; entregar una cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa, y obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje de salida; y/u obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva. Se puede entender que, de manera similar a un principio de obtención de la cantidad de ajuste de potencia en base a el valor límite de amplitud de corriente, el valor de corriente del punto conectado a la red y el valor de voltaje del punto conectado a la red, el inversor fotovoltaico en el presente documento puede obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia (incluyendo la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva) mediante cálculo en base a la cantidad de retroalimentación de corriente (incluyendo la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente de potencia reactiva) y el valor de voltaje de salida del punto conectado a la red (o un valor de impedancia de carga obtenido mediante cálculo u otro parámetro del sistema). El inversor fotovoltaico en el presente documento puede obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje de salida (por ejemplo, una variación de un ángulo entre el voltaje de salida del circuito inversor y el voltaje del punto conectado a la red en el sistema de coordenadas dq) en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa, y obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo (por ejemplo, una variación de un componente del eje q del voltaje de salida del circuito inversor en el sistema de coordenadas dq) en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje de salida. El inversor fotovoltaico puede obtener además la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo (por ejemplo, una variación de un componente del eje d del voltaje de salida del circuito inversor en el sistema de coordenadas dq) en función de la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva.
[0186] El inversor fotovoltaico del presente documento puede entregar rápidamente la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje al módulo de control de voltaje en base a la cantidad de retroalimentación de corriente. El método de control es simple, se acorta la duración de la respuesta y se mejora la eficiencia del control del sistema y la eficiencia del suministro de energía.
[0188] En algunas implementaciones factibles, después de detectar un valor de corriente del punto conectado a la red, el método incluye además: obtener una cantidad de ajuste de frecuencia angular en base al valor de corriente del punto conectado a la red, al valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red; y ajustar una fase del voltaje de salida del circuito inversor a una fase objetivo en base a la cantidad de ajuste de frecuencia angular. La unidad de control de fase del presente documento puede ajustar una fase del voltaje objetivo entregado mediante el circuito inversor, a una fase objetivo en base a la cantidad de ajuste de frecuencia angular. En el presente documento, debido a que una fase de voltaje del punto conectado a la red en el sistema de suministro de energía siempre está en un estado cambiante, el inversor fotovoltaico puede obtener la cantidad de ajuste de frecuencia angular en función del valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red, y a continuación ajustar la fase del voltaje de salida del circuito inversor a la fase objetivo mediante el uso de la unidad de control de fase. Esto mejora la sincronización del sistema.
[0190] Según esta solicitud, la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva del circuito inversor se pueden obtener por separado en base a un escenario de aplicación, y un voltaje de salida del circuito inversor se puede controlar para que sea un valor de voltaje objetivo, en base a la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva, para realizar por separado la limitación de corriente sobre una corriente activa y una corriente reactiva en un punto conectado a la red. Esto mantiene la estabilidad del sistema y mejora la seguridad del sistema. La respuesta es rápida, el método de control es simple y la aplicabilidad es alta.
[0192] Las descripciones anteriores son solo implementaciones específicas de la presente invención, pero no pretenden limitar el alcance de protección de la presente invención.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES
1. Un inversor fotovoltaico conectado a la red (1), donde el inversor fotovoltaico (1) comprende un circuito de control (10) y un circuito inversor (11), un extremo del circuito inversor (11) está conectado a una fuente de alimentación de corriente continua (2), el otro extremo del circuito inversor (11) está conectado a una red eléctrica (3) en un punto conectado a la red mediante la impedancia de la red eléctrica (Zg), y el circuito de control (10) está conectado al circuito inversor (11); y
el circuito de control (10) está configurado para: cuando un valor de corriente del punto conectado a la red es mayor o igual que un valor límite de amplitud de corriente, obtener una cantidad de ajuste de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de voltaje reactivo en base al valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y un valor de voltaje del punto conectado a la red, y controlar un voltaje de salida del circuito inversor (11) para que sea un valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para reducir el valor de corriente del punto conectado a la red al reducir la potencia activa y/o la potencia reactiva entregada por el inversor fotovoltaico (1), caracterizado por que
el circuito de control (10) está configurado además para obtener una cantidad de ajuste de frecuencia angular en función del valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red; y
el circuito de control (10) está configurado además para ajustar una fase del voltaje de salida del circuito inversor (11) a una fase objetivo, en base a la cantidad de ajuste de frecuencia angular.
2. El inversor fotovoltaico (1) según la reivindicación 1, en el que el circuito de control (10) está configurado además para: obtener una cantidad de ajuste de potencia activa y/o una cantidad de ajuste de potencia reactiva en función del valor de la corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red; obtener la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo en función de la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva; y controlar el voltaje de salida del circuito inversor (11) para que sea el valor de voltaje objetivo en función de la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo.
3. El inversor fotovoltaico (1) según la reivindicación 2, en el que el circuito de control (10) está configurado además para: obtener una cantidad de control de corriente activa y/o una cantidad de control de corriente reactiva en función de la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, y controlar el voltaje de salida del circuito inversor (11) para que sea el valor de voltaje objetivo en función de la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva.
4. El inversor fotovoltaico (1) según la reivindicación 3, en el que el circuito de control (10) está configurado además para: obtener una cantidad de control de corriente activa limitada por amplitud y/o una cantidad de control de corriente reactiva limitada por amplitud en función de la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y del valor límite de amplitud de corriente, y controlar el voltaje de salida del circuito inversor (11) para que sea el valor de voltaje objetivo en función de la cantidad de control de corriente activa limitada por amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada por amplitud. 5. El inversor fotovoltaico (1) según la reivindicación 4, en el que el circuito de control (10) está configurado además para obtener una cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o una cantidad de retroalimentación de corriente reactiva en función de la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud;
el circuito de control (10) está configurado además para obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo, en base a la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva; y el circuito de control (10) está configurado además para obtener además la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva en función de la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo y la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo.
6. El inversor fotovoltaico (1) según la reivindicación 5, en el que el circuito de control (10) está configurado además para obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa y/o una cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva en función de la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o de la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva; y
el circuito de control (10) está configurado además para: obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa, y obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje de salida; y/u
obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo en función de la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva.
7. Un método de control conectado a la red para un inversor fotovoltaico (1), en el que el método de control es aplicable a un inversor fotovoltaico conectado a la red (1), el inversor fotovoltaico (1) comprende un circuito de control (10) y un circuito inversor (11), un extremo del circuito inversor (11) está conectado a una fuente de alimentación de corriente continua (2), el otro extremo del circuito inversor (11) está conectado a una red eléctrica (3) en un punto conectado a la red utilizando una impedancia de la red eléctrica (Zg), el circuito de control (10) está conectado al circuito inversor (11), y el método comprende:
detectar (S801) un valor de corriente del punto conectado a la red;
cuando el valor de corriente del punto conectado a la red es mayor o igual que un valor límite de amplitud de corriente, obtener (S802) una cantidad de ajuste de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de voltaje reactivo en función del valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y un valor de voltaje del punto conectado a la red; y
controlar (S803) un voltaje de salida del circuito inversor (11) para que sea un valor de voltaje objetivo, en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, para reducir el valor de corriente del punto conectado a la red reduciendo la potencia activa y/o la potencia reactiva entregada por el inversor fotovoltaico (1), en el que
después de detectar un valor de corriente del punto conectado a la red, el método comprende además:
obtener una cantidad de ajuste de frecuencia angular en base al valor de corriente del punto conectado a la red, al valor límite de amplitud de corriente y al valor de voltaje del punto conectado a la red; y
ajustar una fase del voltaje de salida del circuito inversor (11) a una fase objetivo en función de la cantidad de ajuste de frecuencia angular.
8. El método de control según la reivindicación 7, en el que la obtención de una cantidad de ajuste de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de voltaje reactivo en función del valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y un valor de voltaje del punto conectado a la red comprende:
obtener (S901) una cantidad de ajuste de potencia activa y/o una cantidad de ajuste de potencia reactiva en función del valor de corriente del punto conectado a la red, el valor límite de amplitud de corriente y el valor de voltaje del punto conectado a la red; y
obtener (S902) la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo en base a la cantidad de ajuste de potencia activa y/o la cantidad de ajuste de potencia reactiva, y controlar el voltaje de salida del circuito inversor (11) para que sea el valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo.
9. El método de control según la reivindicación 8, en el que el control de un voltaje de salida del circuito inversor (11) para que sea un valor de voltaje objetivo en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo comprende:
obtener (S903) una cantidad de control de corriente activa y/o una cantidad de control de corriente reactiva, en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo; y
controlar (S904) el voltaje de salida del circuito inversor (11) para que sea el valor de voltaje objetivo, en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva.
10. El método de control según la reivindicación 9, en el que después de obtener una cantidad de control de corriente activa y/o una cantidad de control de corriente reactiva en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo, el método comprende además:
obtener una cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o una cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud, en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y al valor límite de amplitud de corriente; y
controlar el voltaje de salida del circuito inversor (11) para que sea el valor de voltaje objetivo, en base a la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud.
11. El método de control según la reivindicación 10, en el que después de obtener una cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o una cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud en base a la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y al valor límite de amplitud de corriente, el método comprende además:
obtener una cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o una cantidad de retroalimentación de corriente reactiva en función de la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva y la cantidad de control de corriente activa limitada en amplitud y/o la cantidad de control de corriente reactiva limitada en amplitud;
obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo, en base a la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva; y
obtener la cantidad de control de corriente activa y/o la cantidad de control de corriente reactiva en base a la cantidad de ajuste de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de voltaje reactivo y la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo.
12. El método de control según la reivindicación 11, en el que la obtención de una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo y/o una cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo en base a la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva comprende:
obtener una cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa y/o una cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva, en base a la cantidad de retroalimentación de corriente activa y/o la cantidad de retroalimentación de corriente reactiva; y
entregar una cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia activa, y obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje activo en base a la cantidad de ajuste de retroalimentación del ángulo de potencia del voltaje de salida; y/o
obtener la cantidad de ajuste de retroalimentación de voltaje reactivo en función de la cantidad de ajuste de retroalimentación de potencia reactiva.
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